解析紅外攝像機工作原理及選購標(biāo)準(zhǔn)
更新時間: 2010-09-07 14:36:47
解析紅外攝像機工作原理及選購標(biāo)準(zhǔn)
一、紅外攝像機起源
最早的攝像機并不帶紅外燈，要想做到晚上監(jiān)控，只能通過輔助光源。在當(dāng)時也沒有人想到用紅外線來當(dāng)輔助光源，用的都是發(fā)可見光的照明用光源，如白熾燈、囪素?zé)?、白光LED等等。當(dāng)用可見光源作為攝像機晚上工作的必備配件時，很少有人想到攝像機還能帶上紅外，即使有人在研究CMOS和CCD有光譜特性能接收紅外線，也沒有想到將之應(yīng)用到攝像機領(lǐng)域。直至2001年全世界第一臺紅外攝像機誕生。
關(guān)于紅外攝像機的起源，還有一段小故事。話說十幾年前，國內(nèi)一位年輕人在幫人做安防工程，當(dāng)天晚上他在測試攝像機效果，而主人家正在看電視，當(dāng)用遙控器在選臺時，整個監(jiān)控畫面頓時會清晰一閃。這個現(xiàn)象令年輕人好奇不已并就此問題不斷鉆研，他將電視遙控器上的紅外發(fā)射管集中在一起通電測試，便出現(xiàn)了紅外攝像機最初的雛形。再經(jīng)過多番改進，最終誕生了第一臺紅外攝像機。
其實，大多數(shù)的消費級數(shù)碼相機都能夠進行紅外拍攝，但在通常情況下，數(shù)碼相機對紅外的感應(yīng)會影響正常的彩色成像質(zhì)量。因此，在每個數(shù)碼相機前面均有一個可以遮擋紅外線的濾鏡，安防界將之稱為濾光片，專業(yè)術(shù)語叫ICF。通過濾光片將紅外線過濾掉，但是，大多數(shù)數(shù)碼相機的紅外濾鏡都沒有做到100%的過濾，因而可以說，每個人手中的數(shù)碼相機都或多或少都具有接收紅外線的能力，只是接收的幅度不同罷了。
原理
紅外線是一種光波，它的波長區(qū)間從幾個納米（nm）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm~780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間，介于無線電波與可見光之間。
紅外攝像機其實就是將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的攝像設(shè)備。早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的，主要應(yīng)用于軍事方面，但由于主動紅外夜視系統(tǒng)發(fā)射紅外線，易于被敵軍發(fā)現(xiàn)，因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領(lǐng)域主要用紅外熱成像儀（即被動紅外攝像機），其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對零度（-273℃）以上的物體發(fā)出的紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多并且容易成像。由于目標(biāo)市場和制造成本問題，目前很少有生產(chǎn)民用攝像機的安防廠家生產(chǎn)被動紅外攝像機。
二、光源
紅外燈是紅外攝像機的核心部件，紅外光源關(guān)系到攝像機的壽命和距離，一般來說，紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。
三、紅外攝像機的應(yīng)用
三年前曾拜訪過沈陽一位工程商，他風(fēng)趣地講述了一些推銷紅外攝像機的感受，他說賣紅外攝像機得看對方開什么車來我公司，報價的高低也會隨車型的高檔程度來控制和決定，因為幾年前只有他才有紅外攝像機賣。
可見，紅外攝像機的銷售和推廣是一個過程，在2003年前，盡管紅外攝像機已經(jīng)面試好幾年，但大部分國內(nèi)的工程商并不看好紅外攝像機，他們給用戶推薦引導(dǎo)安裝的仍然是國外品牌的攝像機。其主要原因并不是因為紅外攝像機的推廣力度不強，也不是國人不支持，事實上在當(dāng)時的安防人眼中，紅外攝像機是品質(zhì)低劣的“玩具機”。當(dāng)時的紅外攝像機從白天色彩還原度、晚上清晰度、使用壽命等各方面來看，要讓這些安防前輩接受，得費一番口舌！
同是2003年，在國內(nèi)并沒有被人看好的紅外攝像機，在國外迎來了第一個春天！紅外攝像機以其獨有的功能和價格優(yōu)勢受到了國外的歡迎，紅外攝像機的外銷訂單不斷地傳來國內(nèi)企業(yè)，很多企業(yè)至今為止外貿(mào)訂單仍占公司半邊天，同時國內(nèi)也慢慢改變了對紅外攝像機的看法。
據(jù)筆者2007年底在北京市場調(diào)查的真實數(shù)據(jù)，工程案例中紅外攝像機的占有率已經(jīng)超過58%，至2008年底，已達到63%，并且還有逐年上升的趨勢。之前做一些政府的大型項目，對成本問題考慮不多，基本都是選擇國外的槍機或一體機型。近年來由于政府的財政預(yù)算和競爭壓力，對物美價廉的紅外攝像機也日益親睞。如廠房、出租屋、連鎖店、旅館、酒店、餐廳、網(wǎng)吧等娛樂場所的客戶會主動要求用晚上能看到的紅外攝像機，并且“平安城市”和“科技強警”項目也開始應(yīng)用紅外攝像機。另外，學(xué)校、銀行、高速路口、邊檢站等重要設(shè)施對紅外攝像機的應(yīng)用也非常多。
四、距離和壽命受關(guān)注
紅外攝像機無論如何升級改版，始終無法逃脫使用壽命和紅外距離兩大困擾。
選購時正確看待產(chǎn)品參數(shù)
紅外攝像機最基本的選購標(biāo)準(zhǔn)是：白天不能偏色嚴(yán)重，晚上成像清晰。但是紅外攝像機并非晚上越清晰越好。其實，選購紅外攝像機應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體安裝環(huán)境而定，例如：室內(nèi)可以選擇功率較小的近距離紅外攝像機，走道圍墻應(yīng)選擇功率較大的紅外攝像機。當(dāng)然，攝像機鏡頭的選擇和紅外燈的發(fā)射角度也要按要求配置好才可以。如果是安裝在室外，不單要考慮到環(huán)境是否會吸收紅外線而影響紅外光反射，如綠色植物、黑色物體或水面等，還要考慮到攝像機本身的防塵防水，特殊場合還得考慮防雷等級。
在選購紅外攝像機時，不要輕信業(yè)務(wù)人員的說辭或是產(chǎn)品的參數(shù)標(biāo)識，測試樣品很重要。另外，廠家的市場信譽應(yīng)當(dāng)排在首位，廠家的產(chǎn)品合格率再高，也會出現(xiàn)“次品”。因此選擇信譽好的廠家，及時保修是非常重要的。
一、紅外攝像機起源
最早的攝像機并不帶紅外燈，要想做到晚上監(jiān)控，只能通過輔助光源。在當(dāng)時也沒有人想到用紅外線來當(dāng)輔助光源，用的都是發(fā)可見光的照明用光源，如白熾燈、囪素?zé)?、白光LED等等。當(dāng)用可見光源作為攝像機晚上工作的必備配件時，很少有人想到攝像機還能帶上紅外，即使有人在研究CMOS和CCD有光譜特性能接收紅外線，也沒有想到將之應(yīng)用到攝像機領(lǐng)域。直至2001年全世界第一臺紅外攝像機誕生。
關(guān)于紅外攝像機的起源，還有一段小故事。話說十幾年前，國內(nèi)一位年輕人在幫人做安防工程，當(dāng)天晚上他在測試攝像機效果，而主人家正在看電視，當(dāng)用遙控器在選臺時，整個監(jiān)控畫面頓時會清晰一閃。這個現(xiàn)象令年輕人好奇不已并就此問題不斷鉆研，他將電視遙控器上的紅外發(fā)射管集中在一起通電測試，便出現(xiàn)了紅外攝像機最初的雛形。再經(jīng)過多番改進，最終誕生了第一臺紅外攝像機。
其實，大多數(shù)的消費級數(shù)碼相機都能夠進行紅外拍攝，但在通常情況下，數(shù)碼相機對紅外的感應(yīng)會影響正常的彩色成像質(zhì)量。因此，在每個數(shù)碼相機前面均有一個可以遮擋紅外線的濾鏡，安防界將之稱為濾光片，專業(yè)術(shù)語叫ICF。通過濾光片將紅外線過濾掉，但是，大多數(shù)數(shù)碼相機的紅外濾鏡都沒有做到100%的過濾，因而可以說，每個人手中的數(shù)碼相機都或多或少都具有接收紅外線的能力，只是接收的幅度不同罷了。
原理
紅外線是一種光波，它的波長區(qū)間從幾個納米（nm）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm~780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間，介于無線電波與可見光之間。
紅外攝像機其實就是將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的攝像設(shè)備。早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的，主要應(yīng)用于軍事方面，但由于主動紅外夜視系統(tǒng)發(fā)射紅外線，易于被敵軍發(fā)現(xiàn)，因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領(lǐng)域主要用紅外熱成像儀（即被動紅外攝像機），其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對零度（-273℃）以上的物體發(fā)出的紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多并且容易成像。由于目標(biāo)市場和制造成本問題，目前很少有生產(chǎn)民用攝像機的安防廠家生產(chǎn)被動紅外攝像機。
二、光源
紅外燈是紅外攝像機的核心部件，紅外光源關(guān)系到攝像機的壽命和距離，一般來說，紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。
三、紅外攝像機的應(yīng)用
三年前曾拜訪過沈陽一位工程商，他風(fēng)趣地講述了一些推銷紅外攝像機的感受，他說賣紅外攝像機得看對方開什么車來我公司，報價的高低也會隨車型的高檔程度來控制和決定，因為幾年前只有他才有紅外攝像機賣。
可見，紅外攝像機的銷售和推廣是一個過程，在2003年前，盡管紅外攝像機已經(jīng)面試好幾年，但大部分國內(nèi)的工程商并不看好紅外攝像機，他們給用戶推薦引導(dǎo)安裝的仍然是國外品牌的攝像機。其主要原因并不是因為紅外攝像機的推廣力度不強，也不是國人不支持，事實上在當(dāng)時的安防人眼中，紅外攝像機是品質(zhì)低劣的“玩具機”。當(dāng)時的紅外攝像機從白天色彩還原度、晚上清晰度、使用壽命等各方面來看，要讓這些安防前輩接受，得費一番口舌！
同是2003年，在國內(nèi)并沒有被人看好的紅外攝像機，在國外迎來了第一個春天！紅外攝像機以其獨有的功能和價格優(yōu)勢受到了國外的歡迎，紅外攝像機的外銷訂單不斷地傳來國內(nèi)企業(yè)，很多企業(yè)至今為止外貿(mào)訂單仍占公司半邊天，同時國內(nèi)也慢慢改變了對紅外攝像機的看法。
據(jù)筆者2007年底在北京市場調(diào)查的真實數(shù)據(jù)，工程案例中紅外攝像機的占有率已經(jīng)超過58%，至2008年底，已達到63%，并且還有逐年上升的趨勢。之前做一些政府的大型項目，對成本問題考慮不多，基本都是選擇國外的槍機或一體機型。近年來由于政府的財政預(yù)算和競爭壓力，對物美價廉的紅外攝像機也日益親睞。如廠房、出租屋、連鎖店、旅館、酒店、餐廳、網(wǎng)吧等娛樂場所的客戶會主動要求用晚上能看到的紅外攝像機，并且“平安城市”和“科技強警”項目也開始應(yīng)用紅外攝像機。另外，學(xué)校、銀行、高速路口、邊檢站等重要設(shè)施對紅外攝像機的應(yīng)用也非常多。
四、距離和壽命受關(guān)注
紅外攝像機無論如何升級改版，始終無法逃脫使用壽命和紅外距離兩大困擾。
選購時正確看待產(chǎn)品參數(shù)
紅外攝像機最基本的選購標(biāo)準(zhǔn)是：白天不能偏色嚴(yán)重，晚上成像清晰。但是紅外攝像機并非晚上越清晰越好。其實，選購紅外攝像機應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體安裝環(huán)境而定，例如：室內(nèi)可以選擇功率較小的近距離紅外攝像機，走道圍墻應(yīng)選擇功率較大的紅外攝像機。當(dāng)然，攝像機鏡頭的選擇和紅外燈的發(fā)射角度也要按要求配置好才可以。如果是安裝在室外，不單要考慮到環(huán)境是否會吸收紅外線而影響紅外光反射，如綠色植物、黑色物體或水面等，還要考慮到攝像機本身的防塵防水，特殊場合還得考慮防雷等級。
在選購紅外攝像機時，不要輕信業(yè)務(wù)人員的說辭或是產(chǎn)品的參數(shù)標(biāo)識，測試樣品很重要。另外，廠家的市場信譽應(yīng)當(dāng)排在首位，廠家的產(chǎn)品合格率再高，也會出現(xiàn)“次品”。因此選擇信譽好的廠家，及時保修是非常重要的。
