紅外攝像機(jī),是將攝像機(jī)、防護(hù)罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成為一體的攝像設(shè)備。
紅外攝像技術(shù)是安防監(jiān)控領(lǐng)域常用的一種夜視技術(shù),它實現(xiàn)夜視的基本原理是利用普通CCD黑白攝像機(jī)可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。紅外技術(shù)在1800年被發(fā)明之后,就被運(yùn)用到生活之中。安防監(jiān)控中的應(yīng)用經(jīng)過了近二十多年的快速發(fā)展,技術(shù)上都較為成熟。
紅外攝像機(jī)發(fā)展的趨勢將表現(xiàn)為:數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。將會更加方便地聯(lián)動其它安全防范設(shè)備,如溫度、濕度、煙感、入侵等探測器,同時可以聯(lián)動警號、鎖具等動作設(shè)備,這使得它可以方便地組成一套功能強(qiáng)大的安全防范系統(tǒng)。
研發(fā)背景
人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長范圍為0.62~0.76μm;紫光的波長范圍為0.38~0.46μm。比紫光波長還短的光叫紫外線,比紅光波長還長的光叫紅外線。
在一些軍事大片中,士兵頭戴夜視儀搜索前進(jìn)似乎是少不了的場景。使用紅外光在黑夜中觀察的夜視系統(tǒng)通常將視物渲染成單色圖像。使用紅外光照亮黑夜的夜視系統(tǒng)通常僅以綠色渲染場景,而無法顯示出在正常光線下可見的顏色。一些較新的夜視系統(tǒng)使用超靈敏相機(jī)放大可見光,但這些相機(jī)幾乎不能顯示出漆黑環(huán)境中沒有光可放大的顏色。
天文學(xué)家威廉爵士赫歇爾在 1800 年就發(fā)現(xiàn)了電磁波的紅外頻譜部分,自此,許多學(xué)科開始對這種無形的輻射進(jìn)行研究。但是由于物質(zhì)在該譜區(qū)的倍頻和合頻吸收信號弱和當(dāng)時的技術(shù)水平限制等原因,近紅外光譜技術(shù)一直沒有得到很好的發(fā)展。
直到 20 世紀(jì)60 年代,商品化儀器的出現(xiàn)及 Nrris 等人所做的大量工作,提出物質(zhì)的含量與近紅外區(qū)內(nèi)多個不同的波長點吸收峰呈線性關(guān)系的理論為起點。發(fā)展至今,近紅外光譜成像技術(shù)的應(yīng)用最主要是體現(xiàn)在紅外攝影。
普通的攝影是在白光的條件下進(jìn)行的,紅外攝影師以人眼看不見的紅外光源來進(jìn)行照明攝影的。可見光攝影的效果和人眼所見相差不大,非可見光攝影的效果則和人眼所見有很大的差距,也因此被稱為偽色攝影。
發(fā)展歷程
為了滿足晝夜監(jiān)控的需求,中國生產(chǎn)廠家早在2001-2003年間就開始探索紅外攝像機(jī)領(lǐng)域了。
自2003年以后,技術(shù)逐步完善,紅外攝像機(jī)也逐漸以規(guī)模化走向市場,由于其豐厚的利潤,以及廣闊的市場前景,使得很多廠家開始致力于紅外攝像機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。
隨著安全防范行業(yè)不斷的發(fā)展、技術(shù)的不斷更新,用戶對晝夜24小時監(jiān)控的需求也愈發(fā)的強(qiáng)烈。因此配有紅外光源的前端視頻采集設(shè)備在視頻監(jiān)控領(lǐng)域所扮演的角色也更加突出。
基本上到2006年初,紅外攝像機(jī)的整體格局已基本形成,并且在這幾年中,紅外攝像機(jī)應(yīng)用中所暴露的起霧、進(jìn)水、整機(jī)溫度過高、穩(wěn)定性差等諸多問題也都在逐步解決或改善之中。
2006年以后,紅外攝像機(jī)市場逐步形成了供大于求的局面,廠家間的競爭也愈發(fā)白熱化。
2007年前后,部分IP監(jiān)控廠商開始推出了早期的IP紅外攝像機(jī),但是這一批IP紅外攝像機(jī)一般都只支持到CIF分辨率,也沒雙濾光片設(shè)計,紅外燈也只是采用最普通的技術(shù),屬于早期試驗性的產(chǎn)品。
到2008、2009年,視頻編碼處理技術(shù)的應(yīng)用日益成熟,支持D1分辨率的IP紅外攝像機(jī)開始比較多的出現(xiàn)了,并且隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的普及獲得了越來越多的應(yīng)用。這一批IP紅外攝像機(jī)采用專業(yè)的LED紅外技術(shù),紅外工作距離可覆蓋15米到80米。
2010年,隨著高清視頻監(jiān)控的快速崛起,新一代的IP紅外攝像機(jī)——高清紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)開始涌現(xiàn),這些攝像機(jī)不僅圖像清晰度實現(xiàn)了720p、1080p高清效果,而且也采用了最新一代的紅外燈技術(shù),配備了高端的雙濾光片設(shè)計。
工作原理
紅外攝像機(jī)分為主動和被動兩種類型,但二者在工作原理以及應(yīng)用范圍等方面有很大的不同。
主動紅外攝像機(jī)
光是一種電磁波,其中可見光是為380~780nm的部分,紅外線是波長為0.78~1000μm的部分。主動紅外攝像技術(shù)是利用特制的“紅外燈”人為產(chǎn)生紅外輻射,發(fā)出紅外光去照射物體,利用成像元件(CCD或CMOS)去感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光,從而實現(xiàn)夜視功能。紅外燈照到物體表面反射回來的紅外光線,也能進(jìn)行光電變換生成光電荷,黑白CCD圖像傳感器可以感知這些光電荷而生成黑白圖像。紅外燈是發(fā)射紅外線的光源,主要使用五組基本顏色的發(fā)光二極管,即紅、橙、黃、綠和藍(lán)。其發(fā)光方式可以分為直接式和反射式兩種。
紅外線發(fā)射二極管,屬于發(fā)光二極管。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光 (不可見光)并能輻射出去的發(fā)光器件,主要應(yīng)用于各種光電開關(guān)及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近,只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用確化 (GaAs)、鋁化 (GaAlAs) 等材料,采用全透明或淺藍(lán)色黑色的沒藥樹封裝。光譜功率分布為中心波長830~950nm,半峰帶寬約40nm左右,它是窄帶分布,為普通CCD黑白攝像機(jī)可感受的范圍。其最(采用940~950nm大的優(yōu)點是可以完全無紅暴,波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。
被動紅外攝像機(jī)
自然界的任何物質(zhì),只要溫度在絕對零度(-273℃)以上,都可以發(fā)出紅外線。被動紅外攝像機(jī)就是對目標(biāo)自身發(fā)出的紅熱線進(jìn)行探測并且根據(jù)紅外輻射的分布生成圖像的設(shè)備。由于目標(biāo)輻射的紅外線與其溫度關(guān)系密切,所以被動紅外攝像機(jī)又稱為熱成像儀或熱成像攝像機(jī)。自然界的任何物質(zhì),只要溫度在絕對零度(-273℃)以上,都可以發(fā)出紅外線。被動紅外攝像機(jī)就是對目標(biāo)自身發(fā)出的紅熱線進(jìn)行探測并且根據(jù)紅外輻射的分布生成圖像的設(shè)備。由于目標(biāo)輻射的紅外線與其溫度關(guān)系密切,所以被動紅外攝像機(jī)又稱為熱成像儀或熱成像攝像機(jī)。
之所以會成像,就是把被攝像的那些光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換之后,就會被轉(zhuǎn)換成一種電信號,也就成為了信號源,而錄像系統(tǒng)呢則會把信號源中送出來的電信號通過電磁轉(zhuǎn)換系統(tǒng)呢,把它轉(zhuǎn)換為磁信號,再把它記錄在錄像帶上。如果攝像機(jī)需要用放像系統(tǒng)把這些畫面播放出來的話,只需要操作有關(guān)的操作鍵,把磁信號變?yōu)殡娦盘枺诮?jīng)過放大處理就能成像了。
組成結(jié)構(gòu)
紅外攝像機(jī)主要由以下幾個部分組成:鏡頭、光學(xué)過濾器、圖像傳感器、信號處理器、耐熱外殼等。其中,圖像傳感器采用CCD或CMOS材料制成,可以將紅外光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)碼信號輸出。信號處理器則負(fù)責(zé)對圖像進(jìn)行調(diào)整和處理,保證拍攝出的圖像層次清晰、色彩真實。
紅外燈板
紅外光是一種波長大于780nm的不可見光。一般目前的紅外攝像機(jī)的紅外燈有2種類型。使用紅外發(fā)光二極管LED或LED陣列來產(chǎn)生紅外光。這種器件是通過砷化鎵(GaAs)半導(dǎo)體中的電子與空穴復(fù)合來產(chǎn)生紅外光;使用紅外激光二極管LD,也可作紅外光源。但它要把處于較低能態(tài)的電子激發(fā)或泵浦到較高能態(tài)上去,通過大量粒子分布反轉(zhuǎn),共振而維持受激輻射紅外光。通電后經(jīng)PCB電路板將電流傳輸?shù)娇砂央娔苻D(zhuǎn)化為光能及熱能的紅外燈芯上,由紅外燈發(fā)射出紅外光并投射到物體上。
鏡頭
收集紅外燈投射到物體上后反射的紅外光,經(jīng)聚焦處理成像后傳送至攝像主板感光元器件(CCD/CMOS)。
攝像主板
感光元器件(CCD/CMOS)將接收到的紅外光成像由光轉(zhuǎn)換為電流信號經(jīng)PCB電路板傳輸?shù)礁鞴ぷ鱅C電子元器件進(jìn)行處理,最終經(jīng)微處理芯片(DSP)轉(zhuǎn)化為視頻信號輸出。
攝像機(jī)外殼
固定以上各部件的組合,對以上各部件進(jìn)行保護(hù),達(dá)到防水、防塵、防擊的作用。同時讓整個產(chǎn)品更美觀。
圖像聲音傳感器
圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體,CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,通過CMOS上帶負(fù)電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本的功能的。這兩個互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。CMOS針對CCD最主要的優(yōu)勢就是非常省電。不像由二極管組成的CCD、CMOS電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗。
A/D轉(zhuǎn)換器
A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。基于CMOS模式的圖像傳感器模塊有直接數(shù)字信號輸出的接口,無須A/D轉(zhuǎn)換器。而基于CCD模式的圖像傳感器模塊如有直接數(shù)字輸出的接口,亦無須A/D轉(zhuǎn)換器,但由于此模塊主要針對模擬攝像機(jī)設(shè)計,只有模擬輸出接口,故需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
圖像聲音編碼器
經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的圖像、聲音數(shù)字信號,按一定的格式或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便于實現(xiàn)音/視信號與多媒體信號的數(shù)字化;便于在計算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及萬維網(wǎng)上不失真地傳輸上述信號。
支架
攝像機(jī)支架一般均為小型支架,有注塑型及金屬型兩類,可直接固定攝像機(jī),也可通過防護(hù)罩固定攝像機(jī), 所有的攝像機(jī)支架都具有萬向調(diào)節(jié)功能,通過對支架的調(diào)整,即可以將攝像機(jī)的鏡頭準(zhǔn)確地對向被攝現(xiàn)場。有云臺場合一般運(yùn)用云臺支架,有些支架為配合無云臺場合的中大型防護(hù)罩使用,在支架的前端配有一可上下調(diào)節(jié)的底座大型室外云臺一般采用攝像機(jī)支架大型支架。。
產(chǎn)品分類
紅外攝像機(jī)在以迅雷不及掩耳之勢發(fā)展壯大的同時,產(chǎn)品類型也在不斷多樣化。在市場上搭配普通LED紅外燈、LED陣列、點陣式紅外陣列、激光紅外等作為主動紅外攝像機(jī)的產(chǎn)品層出不窮。
LED紅外攝像機(jī)
LED紅外燈是由一定數(shù)目的紅外發(fā)光二極管組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié),外加正向偏置電壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光,光譜功率分布為中心波長830~950nm,半峰帶寬約40nm左右,它是窄帶分布,為攝像機(jī)可感受的范圍。LED紅外攝像機(jī)一般適用于10~100米中短距離,市場占有率最高,但是存在光照不均勻問題,主要適合于樓道、大廳、倉庫等室內(nèi)及建筑物外圍、小區(qū)周界、道路等中短距離監(jiān)控。
LED陣列式紅外攝像機(jī)
陣列式紅外燈的內(nèi)核為發(fā)光二極管陣列(LEDArray),與傳統(tǒng)的LED相比其亮度高、電-光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、壽命長陣列式紅外燈產(chǎn)品有一個明顯的不足,即“偏心現(xiàn)象”。由于其發(fā)光角度可達(dá)到120-180度,因此必須通過透鏡來縮小送光角度,以配合攝像機(jī)鏡頭,這樣不可避免的很多光就偏離了透鏡的中央,造成送光效率不佳。陣列式紅外燈的內(nèi)核為LEDArray,它是一個戰(zhàn)略式的LED,其中央圓形發(fā)光的部分比指甲蓋還小,但是在這么小的范圍里面它發(fā)出來的光線非常的大,產(chǎn)品光路結(jié)構(gòu)上使用非球面光學(xué)玻璃透鏡,投射光斑非常均勻,大大提高了監(jiān)控夜視畫面清晰度,達(dá)到可識別面貌的新階段。
鹵素?zé)艏t外攝像機(jī)
鹵素?zé)舻陌l(fā)光功率非常強(qiáng)大,當(dāng)然耗電量以及發(fā)熱也會相對比較大,成本比較高,它的致命缺點是體積大、散熱不充分,壽命非常短,一般都在一千小時以內(nèi),而且紅暴現(xiàn)象特別嚴(yán)重,故不適合用于民用夜視監(jiān)控方面。鹵素?zé)艏t外攝像機(jī)因功率大且有濾光片光熱轉(zhuǎn)換,所以發(fā)熱問題尤其嚴(yán)重,維護(hù)成本較高、壽命短。
點陣式紅外攝像機(jī)
采用的是點陣式紅外燈光源。點陣式紅外燈使用的第三代紅外發(fā)光元器件是在第二代產(chǎn)品——陣列式紅外燈(LED--Array)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,因此也叫第二代LED—Array。第二代LED—Array跟代相比的優(yōu)點是體積小、散熱好、衰減慢、壽命長,額定壽命為50000個小時。
激光紅外攝像機(jī)
激光紅外攝像機(jī)照射距離最遠(yuǎn)一般可達(dá)300~5000米,由于能量集中,角度小近距離不宜采用,目前成本仍較高。比較適合于森林防火、油田、鐵路、水利、景區(qū)、軍事、養(yǎng)殖、港口和平安市場等場所的監(jiān)控,隨著成本的進(jìn)一步降低,目前已經(jīng)應(yīng)用到包括小區(qū)在內(nèi)的眾多需要夜視監(jiān)控的領(lǐng)域。因而,紅外攝像機(jī)需要根據(jù)具體使用環(huán)境,特別是夜晚環(huán)境情況來確定攝像機(jī)類型。
紅外攝像機(jī)以槍機(jī)和半球居多,而近兩年來紅外球開始涌現(xiàn)并成為紅外攝像機(jī)中的明星產(chǎn)品。激光紅外一般在云臺型攝像機(jī)中出現(xiàn)的較多。紅外槍機(jī)多安裝于室外,所以一般要求防水。半球產(chǎn)品早先以海螺型的居多,近年來開始與防暴防拆結(jié)構(gòu)配合。球機(jī)產(chǎn)品內(nèi)置機(jī)芯,紅外燈組要與機(jī)芯相配合而變倍,并且紅外距離較遠(yuǎn),一般可以達(dá)到80米以上。激光云臺多用于遠(yuǎn)距離監(jiān)控的場景,配備的激光線外一般可以達(dá)到三四百米,甚至更遠(yuǎn)。
紅外攝像機(jī)的產(chǎn)品分類還可以根據(jù)其功能分類,分為安防監(jiān)控攝像機(jī)和熱像儀。
安防監(jiān)控攝像機(jī)
家庭監(jiān)控的概念幾年前就已出現(xiàn),直到最近兩年這一概念才逐漸成為新的消費熱點。家庭安防不僅是一種產(chǎn)品,更是一種全新的生活方式。
熱像儀
紅外熱像儀是一種利用物體紅外輻射特性區(qū)分物體表面溫度及熱量分布情況的熱成像設(shè)備。紅外熱像儀適用范圍廣、檢測面積廣、檢測速度快、攜帶方便以及可實時顯示檢測結(jié)果。可以應(yīng)用在機(jī)務(wù)維修工作中,例如引氣滲漏探測以及液體泄漏德檢測。
產(chǎn)品優(yōu)缺點
優(yōu)點
紅外攝像機(jī)可避免低光照導(dǎo)致的監(jiān)控圖像質(zhì)量較低情況,被廣泛應(yīng)用于狀態(tài)監(jiān)控過程中。
分辨率高
紅外線攝像機(jī)在夜晚或光線不足的情況下,仍能輸出清晰高質(zhì)量的圖像。紅外線攝像機(jī)的畫面分辨率一般都非常高,可以達(dá)到1080P或更高。
色彩還原準(zhǔn)確
某一品牌的實時水平分辨率約為660--680TVL。再換上24色彩還原測試卡,再比對測試卡及經(jīng)過攝像機(jī)處理所得的圖像效果,直觀感覺色彩還原基本準(zhǔn)確。在約4000K的暖色光照環(huán)境下,該機(jī)的色彩還原準(zhǔn)確。
隱蔽性好
紅外熱成像技術(shù)是一種被動式的非接觸的檢測與識別,隱蔽性好,使用熱成像儀隱蔽性好,不易被發(fā)現(xiàn)。
響應(yīng)速度快
每秒50HZ圖象輸出,可完全穿透濃煙,部分衰減地穿透濃霧。 不需要可見光,在夜晚圖象清晰度甚至超過白天。
對溫度敏感
根據(jù)溫度來成圖象,可定量標(biāo)識溫度數(shù)據(jù),并可由用戶自定義溫度報警限度。既有森林的紅外溫度圖像顯示、又有溫度數(shù)據(jù)同時顯示、還有溫度異常報警信號輸出。
監(jiān)視面積大
紅外熱像監(jiān)控頭工作狀態(tài)時,被動探測畫面中所有目標(biāo)的紅外熱量輻射,它具有76800個探測器單元,同時測量全畫面中76800個像數(shù)點的溫度數(shù)據(jù),成溫度分布熱圖象。探測角度為水平24o,垂直18o,探測有效面積與距離有關(guān)。 紅外熱像監(jiān)控頭屬于面陣探測設(shè)備,監(jiān)視面積極大。目前手持式及裝于輕武器上的熱成像儀可讓使用者看清800m以上的人體?;且瞄準(zhǔn)射擊的作用距離為2~3km;?在艦艇上觀察水面可達(dá)10km?;?在1.5km高的直升機(jī)上可發(fā)現(xiàn)地面單兵的活動?;在20km高的偵察機(jī)上可發(fā)現(xiàn)地面的人群和行駛的車輛,并可分析海水溫度的變化而探測到水下潛艇等。
缺點
由于采用了特殊成像技術(shù),所以價格相對較高,而且在顯色方面與傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備略有差異。
防水效果不佳
一般紅外攝像機(jī)都采用密封設(shè)計,防護(hù)等級達(dá)到IP66。但是紅外燈開始工作時會產(chǎn)生大量的熱量,同時由于部外殼的散熱效果不夠和機(jī)器本身的密封性不好,造成機(jī)器在使用一段時間之后,里面或多或少會出現(xiàn)汽水(此現(xiàn)象主要集中在北方地區(qū)),影響監(jiān)控效果。這部分有的廠家采用透氣設(shè)計,增加透氣閥便于和外部溫度交換,有的采用充氮,確保機(jī)器內(nèi)部為惰性氣體,以確保沒有水汽。
夜視效果不佳
此現(xiàn)象主要表現(xiàn)是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實這個問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的,紅外攝像機(jī)所使用的紅外燈峰值波長在850,角度從5-60度可以選擇,當(dāng)紅外發(fā)射管角度越小時照射距離越遠(yuǎn),手電筒的效果就越明顯,反之,角度越大就沒有手電筒的效果,但是距離就大打折扣,要解決這個問題主要是看廠家想追求什么樣的效果和什么樣的成本,當(dāng)然紅外發(fā)射燈的功率和價格是成正比的,距離可以達(dá)到多少。天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司的紅外攝像機(jī)產(chǎn)品全部采用業(yè)內(nèi)一流的紅外燈和透鏡,確保夜視效果,徹底消除手電筒效應(yīng)。
圖像偏色
所有的黑白攝像機(jī)都是感應(yīng)紅外光的。在可見光條件下,紅外光線對于彩色攝像機(jī)來講是一種雜光,會降低彩色攝像機(jī)的清晰度和色彩還原。針對紅外攝像機(jī)監(jiān)控圖像的偏色問題,我們通過調(diào)試CCD上的RGB色調(diào)來作DSP處理,這種做法治標(biāo)不治本,而且并不是每個生產(chǎn)廠家都具備這種芯片處理能力;通過濾光片切換,白天用全部濾除紅外線的濾光片,晚上則用一個普通石英片修整光線;通過機(jī)型的改變,用雙CCD的紅外攝像機(jī)取代IRCUT攝像機(jī),在保證白天不偏色的情況下,還可以增長紅外攝像機(jī)使用壽命。
不穩(wěn)定
這是因為部分不管是配置了IRCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機(jī)在某些復(fù)雜的光線的環(huán)境下不能穩(wěn)定的工作造成的,同時因為多數(shù)廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應(yīng)器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態(tài),其臨界點的反復(fù)跳變就不能盡人意了。這部分徹底的解決辦法是光敏聯(lián)動內(nèi)部傳感器,通過采用智能芯片來控制,其模糊邏輯能力能有效控制IRCUT雙濾光片的工作狀態(tài)。
散熱
由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外攝像機(jī)前部會有熱量集中,即腔體內(nèi)前端溫度偏高。使用功耗小的紅外燈代替大功耗的紅外燈,雖然降低了散熱量,但是在照射長距離的時候,效果肯定不如后者。在機(jī)器內(nèi)部加散熱風(fēng)扇,這樣做效果肯定是有的,不過那樣對風(fēng)扇的考驗是要很嚴(yán)格的,而且加了風(fēng)扇對于外殼的設(shè)計上也是個考驗,要保證美觀還要實用。
產(chǎn)品對比
與傳統(tǒng)的攝像機(jī)相比,紅外攝像機(jī)擁有更佳的成像效果和更大的使用范圍。但是在價格和顯色方面略遜于傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備。而有一個產(chǎn)品和紅外攝像機(jī)非常的類似,它就是白光攝像機(jī),它一般是在夜間提供微光攝像的攝像機(jī),白光攝像機(jī)最大的特點就是可以在夜晚將圖像成為彩色圖像。
影響因素
影響紅外攝像機(jī)攝像質(zhì)量的有以下幾種
環(huán)境照度
現(xiàn)在市場銷售的紅外攝像機(jī)大多都采用光學(xué)成像技術(shù),攝像機(jī)要想正常成像,必須要有光照來源。當(dāng)環(huán)境光線強(qiáng)度恰當(dāng)時,攝像機(jī)才能獲得清晰銳利的成像畫面,環(huán)境照度偏暗或者偏亮都會影響成像效果。如果我們要提高紅外攝像機(jī)的清晰度,首先就要改善環(huán)境光照的情況,具體可以選用高品質(zhì)的紅外燈。
CCD板的靈敏度
CCD的靈敏度越高,它的感光能力也就越強(qiáng),市場上銷售的CCD種類眾多,有些板機(jī)具備低照度能力,有的板機(jī)感光能力較差,按照常理來說,低照度CCD板機(jī)更適合在夜晚監(jiān)控中使用,它能在夜晚微光環(huán)境中獲得較為清晰的監(jiān)控圖像。
鏡頭對焦鏡頭焦距
對于紅外攝像機(jī)清晰度的提升相當(dāng)重要,一臺對焦不準(zhǔn)的攝像機(jī)就像,就像得了近視眼的人一樣,眼前模糊一片,看不清監(jiān)控目標(biāo)。解決好鏡頭對焦問題,主要是要保證攝像機(jī)鏡頭不失焦,因此大家在組裝定焦攝像機(jī)時,一定先要調(diào)整好焦距。。
圖像還原性
因為下球罩是曲率半徑很小的球體,其厚薄不均勻或采用較差的聚炳烯材料制作都會嚴(yán)重影響到圖像質(zhì)量,要看圖像是否會有明顯的變形和光損,其次再看圖像的清晰度、色還原性、靈敏度等;還要看供電方式,是交直流自適應(yīng)或是交流(24VAC)供電的;要看安裝調(diào)節(jié)的方便性和適應(yīng)性。
透霧引擎技術(shù)
數(shù)字信號處理技術(shù),可自動偵測圖像中的灰度霧像數(shù)據(jù),并統(tǒng)計全區(qū)圖像的亮度數(shù)據(jù),經(jīng)由高精細(xì)圖像處理算法,結(jié)合圖像處理芯片灰階曲線變換,針對各點計算出修正曲線及對比度,實時地調(diào)整圖像的動態(tài)范圍曲線并強(qiáng)化色彩還原度,用以減少霧氣對圖像所產(chǎn)生之原始的影像干擾,還原真實圖像。 ??
應(yīng)用領(lǐng)域
安防監(jiān)控
將紅外線攝像機(jī)安裝在家中,可監(jiān)測家庭安全,保護(hù)家庭財產(chǎn)。廣泛應(yīng)用于商場、社區(qū)、銀行、倉庫等安全敏感區(qū)域的視頻安全監(jiān)控,尤其是夜間防范。
工業(yè)制造
紅外線攝像機(jī)用于檢測溫度分布,監(jiān)測機(jī)器運(yùn)行狀態(tài),并防止機(jī)器過熱。石化行業(yè)中許多重要設(shè)備都需要在高溫高壓環(huán)境下工作,這很容易造成安全隱患。根據(jù)安全生產(chǎn)要求,需要對其進(jìn)行實時監(jiān)控,以及時消除隱患。紅外熱成像技術(shù)的使用可以檢測產(chǎn)品傳輸和管道,耐火和隔熱材料以及各種反應(yīng)爐的腐蝕,破裂,變薄,堵塞和漏氣,從而收集相關(guān)的檢查信息。精煉廠使用熱成像技術(shù)來檢測潛在的安全隱患,例如催化裂化裝置,反應(yīng)堆排氣設(shè)備和熔爐,安全閥和蒸汽疏水閥,以及地下管道的暴露和淺埋。它可以在早期階段快速準(zhǔn)確地檢測安全隱患。
消防及警用
在地震、火災(zāi)、交通事故、飛機(jī)事故、海難等各種事故中用于搜索救援,警務(wù)人員可在夜間或隱蔽的條件下實施搜索、觀察或追蹤等。
醫(yī)療檢疫
通過觀測受病體或病變組織的溫度差異情況,在群體中區(qū)分病體進(jìn)行檢查,在2003年的非典疫情及之后的禽流感病毒、甲型H1N1流感、新冠肺疫情防治出外熱成像儀的應(yīng)用對及時發(fā)現(xiàn)病體、避免疫情蔓延起到了至關(guān)重要的作用。
環(huán)境保護(hù)
環(huán)保領(lǐng)域在環(huán)保領(lǐng)域,熱成像改變了秸稈焚燒監(jiān)測工作發(fā)現(xiàn)火情的模式,由過去人工巡邏變?yōu)樵O(shè)備自動巡檢,從而大幅提高了管控處置的效率,并起到了強(qiáng)化警示作用,焚燒秸稈的事件發(fā)生率大幅下降,有效地保護(hù)了大氣環(huán)境。
軍事用途
紅外線攝像機(jī)擁有夜視能力,廣泛應(yīng)用于軍事拍攝、偵查和監(jiān)視任務(wù)。在地面航空武器系統(tǒng)中,紅外成像克服了主動近紅外成像和微光夜視的困難,配有紅外熱瞄準(zhǔn)具的反坦克導(dǎo)彈和步槍等武器能在夜間對目標(biāo)進(jìn)行精確定位、跟蹤和射擊。配有紅外夜視儀的坦克等車輛可在夜間關(guān)燈行駛,輔助車長在夜間進(jìn)行觀察指揮,幫助炮長在夜間進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊。
發(fā)展前景
全球和中國紅外攝像機(jī)市場在2022年的市場容量各達(dá)到321.6億元(人民幣)。上游涵蓋材料、芯片設(shè)計制造、探測器封裝等,技術(shù)難度以及價值量最高,在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位,中游以機(jī)芯集成與整機(jī)、系統(tǒng)生產(chǎn)廠商為主,下游廣泛應(yīng)用于紅外制導(dǎo)、武器瞄具、光電載荷、輔助駕駛、安防監(jiān)控、工業(yè)測溫、個人消費等領(lǐng)域。
紅外夜視攝像機(jī)被越來越多的安全系統(tǒng)改裝為主要安全監(jiān)控設(shè)備,使得紅外夜視攝像機(jī)市場規(guī)模有了顯著增長。與此同時,由于紅外夜視攝像機(jī)具有良好的可靠性、安裝簡便、抗環(huán)境干擾等優(yōu)點,其被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用場景,進(jìn)一步拓展了紅外夜視攝像機(jī)的市場。并且改裝為紅外設(shè)備,在坦克裝甲車輛、艦船、飛機(jī)以及制導(dǎo)武器等也均有配備需求,根據(jù)測算,中國軍用紅外市場的市場總?cè)萘炕蜻_(dá)300億元以上。
新一代的高清紅外攝像技術(shù),必將在夜視監(jiān)控領(lǐng)域引起一場新的技術(shù)革命,使人們的監(jiān)控視野不斷地延伸,從而滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)σ挂暠O(jiān)控的要求。隨著人們對高清紅外攝像機(jī)的認(rèn)知度進(jìn)一步提高和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,及其所帶來的規(guī)模化生產(chǎn)效應(yīng),生產(chǎn)成本必將大大的降低,從而使紅外技術(shù)得以進(jìn)一步推廣和普及。
參考資料 >
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干貨!一文看懂紅外熱像儀行業(yè)發(fā)展趨勢:民用應(yīng)用領(lǐng)域前景廣闊.華經(jīng)情報網(wǎng).2023-08-15
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