安防红外摄像机技术期待新突破

2010-04-15 21:37:42来源: 中安网

      顾名思义,红外摄像机就是在夜视状态下,摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。

  目前,市场上的红外摄像机产品普遍存在的缺陷有:红暴问题、寿命问题、角度的问题、通光量的问题、焦点偏移的问题、色彩问题、灵敏度的问题、距离的问题。特别是因可见光与红外光波长不同,故聚焦点不同,形成了日夜画面无法同时清晰等问题。而行业标准缺失也严重影响了人们对红外摄像机产品的信任。

  红外摄像机无论如何升级改版,都面临使用寿命和红外距离两大困扰。虽然目前红外摄像机的距离和使用寿命还不能用"成反比"来形容,但要红外线发射得远,就得采用大功率LED,同时功率过大,LED就会发热,便会造成红外的衰减。而热量散发不出去,会影响到摄像机CCD芯片的工作。LED本身封装可以耐受高低温,但CCD每种芯片的耐热温度不一样,有的超过65℃就会出现保护状态,画面出现白蒙蒙的一片,进而摄像机就会"罢工".所以很多生产红外摄像机的厂家在改进摄像机寿命时,主要是围绕着如何让红外摄像机不发热和如何让红外摄像机的热散出去来做突破。

技术突破提升红外摄像机性能

  尽管LED红外灯存在非常大的技术缺陷,由于市场的需求,目前红外枪型摄像机的产量保守估计也应该占到总体比例的50%以上。随着红外技术的发展,过去的技术瓶颈也正在取得突破:散热问题、使用寿命问题、红外光有效转换问题以及先进的产品设计理念等等都在取得突破,红外LED Array(阵列红外灯)正是针对解决LED的缺陷而诞生的新红外技术。

  LED Array红外阵列的出现彻底改变了LED使用寿命短、红外夜视距离短、红外效果不理想的现状。LED Array为高度集成的LED,一个LED Array相等于一两百个LED,那么同等体积的发光体LED Array的亮度要高出LED很多倍。LED Array的发光体原始的半功率角约为150°,可以通过光学手段改变不同的角度实现可变角,LED Array不同于普通LED的封装方式,避免了红外灯的热衰减现象,使用寿命也高出LED四至五倍。随着LED Array的出现及不断成熟,继而大面积的应用,其生产成本应能不断下降,最终取代普通红外LED,成为解决夜视的一种主流产品。

  红外摄像机最早是通过简单的12颗LED灯与摄像机结合的一体机,加之采用单滤光片,很难兼顾白天与黑夜的效果,而且最初的LED都是独立常亮的,这样就减少红外灯的寿命。而改善滤光片并增加光敏电阻,可以控制红外灯起用时间,从而延长了红外灯的寿命。

  双滤光片技术是通过硬件来切换红外灯的起用,这样更加准确地控制红外灯的使用寿命,而且在成像效果上也大大超过以前的单滤光片的效果,在清晰度、图像还原效果,角度修正等方面都有很大的改进。

  广州美电贝尔电业科技有限公司技术工程师陈华智介绍,美电贝尔目前多数红外产品都采用了双滤片,增强图像的还原性,在降噪的性能上提升图像的清晰性。为提高热辐射红外灯的寿命,美电贝尔采用了光控开关电路,以减小其工作时间;采用了变压稳压整流电路,使其发光功率得以充分发挥,提高了红外灯的寿命;研制灯丝保护电路;增加了延时开关电路以防环境的光干扰。

提升画质延长寿命

  由于红外灯所具有的性价比优势以及技术结构简单的特点,造成了众多摄像机厂家涌入和产品同质化的现状,为了改变安防市场供求"僧多粥少"的局面,一些厂商从软件操作界面、DSP方案入手,细化功能按钮,改善人性化操作、从DSP方案中提升画质、调节色度及高解析度水平下的噪点等手段。也有厂家从电路设计、镜头选择方面进行改进,而更多的厂商从外部的硬件工艺下手,如对铝质外壳厚度、模具工艺精度、表层烤漆亮度方面下功夫。

  为避免普通球型摄像机透明球罩对红外光多次反射造成多影图像,经过两年的技术积累,捷高电子相继在2009年推出慧眼系列红外高速球、红外变速球。该系列采用模块化设计,通过红外光源与摄像机分离式的防水结构,也就是说各部件具有各自独立的防水结构。摄像机、电机传动部件、红外光源、电器控制单元独立封装实现防水。同时设计大面积铝合金散热体,降低红外光源本身的热量。

高清、网络、智能化趋势

  

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关键字:安防  红外摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/0415/article_2464.html
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