紅外線攝像機(jī)的選擇與使用及原理

用戶(hù)使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，特別是為保證人身設(shè)備安全的注意事項(xiàng)。檢查前面所講述的配套性方面是否達(dá)到要求，應(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到，如未達(dá)到要求，可及時(shí)調(diào)整所用器材。

紅外線攝像機(jī)夜晚為什么會(huì)夜視？

一般來(lái)說(shuō)，任何動(dòng)物和物體都能發(fā)出或反射紅外線，這種光線我們的眼睛是感受不到的，夜晚很“黑暗”，那只是人眼能感受到的可見(jiàn)光很少，但是紅外線并沒(méi)有因此而減弱，紅外線攝像機(jī)是能感覺(jué)到紅外線的，它能利用物體發(fā)出的紅外線成像，轉(zhuǎn)變成的圖像就能被我們看到了，所以它有“夜視”功能。另外，一些紅外線攝像機(jī)還能發(fā)出紅外光用來(lái)“照亮”被拍攝的物體。

紅外線攝像機(jī)的射程有多遠(yuǎn)？

一般小于70米，小型的5--20米，如果要射比較遠(yuǎn)的距離，要加紅外探頭，射的越遠(yuǎn)的，探頭越多，功率越大

紅外線攝像機(jī)能否分辨出物體的顏色？

先得說(shuō)一下彩色成象的原理，色彩是不同波長(zhǎng)的電磁波組成的，光是電磁波的一種，紅色光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)些，蘭色要短些，人的眼睛只能接受紅綠藍(lán)三種波長(zhǎng)的光，這些顏色是大腦合成出來(lái)的，紅外線、紫外線人眼不能看見(jiàn)，也就沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的顏色，據(jù)說(shuō)蜜蜂可以看到紫外線，不知道它的感覺(jué)如何。

人發(fā)明了紅外線攝象機(jī)，但是要把紅外線轉(zhuǎn)成顏色可是個(gè)難辦的事，其實(shí)也是有的，熱成像儀就是將紅外線按能量大小不同變成紅、黃、藍(lán)等顏色，紅色高溫、藍(lán)色低溫，按普朗克的黑體輻射原理，不同大小的能量可以分別對(duì)應(yīng)不同的中心波長(zhǎng)，按人眼識(shí)別圖象顏色的原理,也可以這樣和可見(jiàn)光顏色來(lái)對(duì)應(yīng)，但是這樣的圖象看起來(lái)非常不真實(shí)，反不如黑白圖象好辨別。黑白的紅外圖象，實(shí)際就是把紅外線作為光源，用來(lái)看黑暗中的物體紅外圖象。

所以說(shuō)紅外線攝象機(jī)可以看到顏色，但這個(gè)顏色不是真實(shí)意義的顏色。常規(guī)商業(yè)上使用的紅外線攝象機(jī)基本不會(huì)將圖象按顏色轉(zhuǎn)換出來(lái)，而是轉(zhuǎn)為黑白圖象，這樣更容易分辯些。

更準(zhǔn)確說(shuō)紅外線攝像機(jī)應(yīng)該叫做紅外線增強(qiáng)攝像機(jī)，由于紅外線到可見(jiàn)光是連續(xù)譜，只要感光元件的頻譜足夠?qū)?#xff0c;就可以對(duì)包括紅外線在內(nèi)的光敏感，這樣感光元件在相同可見(jiàn)光強(qiáng)下，增加了紅外頻段，相當(dāng)于增加了感光元件的靈敏度，在弱視條件下，可以獲得更為清楚的圖像。不采用顏色表示的原因有2：1、由于?增的紅外線譜段沒(méi)有辦法用人所能感知顏色表示，通過(guò)黑白圖像表示反而更好。2、本來(lái)在弱光照條件下，再進(jìn)行分光感應(yīng)，則靈敏度要求更高，采用混合譜段按光強(qiáng)拍攝，變相提高了感光元件的靈敏度，則攝像機(jī)可以拍到更暗的圖像。

一、概述

在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中，過(guò)去很少應(yīng)用紅外燈，但由于現(xiàn)今社會(huì)犯罪比率不但增加，紅外線在夜間監(jiān)視所扮演的角色更加突出，不僅金庫(kù)、油庫(kù)、軍械庫(kù)、圖書(shū)文獻(xiàn)庫(kù)、文物部門(mén)、監(jiān)獄等重要部門(mén)采用，而且也在一般監(jiān)控系統(tǒng)中都被采用。甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外線攝像機(jī)。這說(shuō)明人們對(duì)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求愈來(lái)愈規(guī)范、愈來(lái)愈高。對(duì)重要的場(chǎng)所越來(lái)越要求做到24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。

實(shí)現(xiàn)夜視的方法，可以采用常規(guī)的可見(jiàn)光照明，但此法不僅不能隱蔽，反而更加暴露監(jiān)控目標(biāo)。隱蔽的夜視監(jiān)控，目前都是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對(duì)零度(一273℃)以上都有紅外光發(fā)射的原理。由于人的身體和發(fā)熱物體發(fā)出的紅外光較強(qiáng)，其它非發(fā)熱物體發(fā)出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)由于設(shè)備造價(jià)高且不能反映周?chē)h(huán)境狀況，因此在夜視系統(tǒng)中不被采用。主動(dòng)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，產(chǎn)生人眼看不見(jiàn)而普通攝像機(jī)能捕捉到的紅外光，輻射"照明"景物和環(huán)境，利用普通低照度CCD黑白攝像機(jī)或使用"白天彩色夜間自動(dòng)變黑白"的攝像機(jī)或"紅外低照度彩色攝像機(jī)"去感受周?chē)h(huán)境反射回來(lái)的紅外光，從而實(shí)現(xiàn)夜視功能。

二、紅外線攝像機(jī)的原理特性

光是一種電磁波，它的波長(zhǎng)區(qū)間從幾個(gè)納米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可見(jiàn)的只是其中一部分，我們稱(chēng)其為可見(jiàn)光，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為 380nm～780nm，可見(jiàn)光波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長(zhǎng)比紫光短的稱(chēng)為紫外光，波長(zhǎng)比紅外光長(zhǎng)的稱(chēng)為紅外光。

紅外燈按其紅外光輻射機(jī)理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光（紅外發(fā)射二級(jí)管）紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。一般市場(chǎng)上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈，其原理及特性我們介紹如下：由紅外發(fā)光二級(jí)管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級(jí)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(zhǎng)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。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無(wú)紅暴，（采用940～950nm波長(zhǎng)紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見(jiàn)紅光）和壽命長(zhǎng)。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。一般來(lái)說(shuō)，其紅外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(shí)，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(guò)小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過(guò)大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。針對(duì)這一情況，富視康公司FI- 930C和FI-970C在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了這個(gè)問(wèn)題，采用高效率發(fā)光二極管，在攝像機(jī)里面內(nèi)置散熱系統(tǒng)，使攝像機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)間達(dá)到25000小時(shí)！

三、紅外線攝像機(jī)的選擇和使用

紅外燈的選擇最重要的問(wèn)題是紅外燈與攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、供電電源等成套性。目前市場(chǎng)上大多是攝像機(jī)和紅外線投射器分開(kāi)的，這樣我們?cè)谠O(shè)計(jì)方案時(shí)就必須對(duì)所有的器材統(tǒng)一考慮，是選擇黑白攝像機(jī)搭配紅外燈呢，還是用彩色轉(zhuǎn)黑白的攝像機(jī)？還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來(lái)說(shuō)，黑白攝像機(jī)采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見(jiàn)光區(qū)域，還延長(zhǎng)到紅外區(qū)域，利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像，而普通彩色攝像機(jī)其感光光譜只在可見(jiàn)光區(qū)，因此不能適用于紅外燈泡照射攝像；日夜兩用型攝像機(jī)采用兩個(gè)CCD進(jìn)行切換或者采用一個(gè)CCD傳感器，利用數(shù)字電路的切換也可以實(shí)現(xiàn)紅外燈泡照射攝像，但存在黑白照度偏高或?qū)Σ噬胁焕绊懙热秉c(diǎn)。除此之外，還有一體化的紅外線攝像機(jī)，就是將攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、紅外燈等集中在一起，典型的產(chǎn)品如富視康公司的FI-930C和FI-970C，這兩種采用優(yōu)質(zhì)的鋁型外殼，通過(guò)一次成型的生產(chǎn)工藝，使產(chǎn)品的防水級(jí)別達(dá)到IP55等級(jí)，可以在室內(nèi)室外通用，由于采用一體化的設(shè)計(jì)，就自然降低了施工和調(diào)試的難度。

隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展，紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會(huì)增加，但紅外線產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易，在技術(shù)、檢測(cè)儀器設(shè)備等方面條件也不同，希望用戶(hù)多多加比較，慎重選擇。

用戶(hù)使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，特別是為保證人身設(shè)備安全的注意事項(xiàng)。檢查前面所講述的配套性方面是否達(dá)到要求，應(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到，如未達(dá)到要求，可及時(shí)調(diào)整所用器材。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的红外线摄像机的选择与使用及原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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