隨著CCTV監(jiān)控的發(fā)展,過去鮮少使用的紅外燈技術(shù),在近幾年的樓宇監(jiān)控、智能化小區(qū)、銀行金庫、油田、軍事基地、風(fēng)景名勝等領(lǐng)域里,皆得到了一定程度的應(yīng)用。人們監(jiān)控的視野,也由白天延伸到伸手不見五指的黑夜,從而實(shí)現(xiàn)了全天候的監(jiān)控。在逐漸成熟的紅外燈技術(shù)中,諸多廠家也嘗試突破運(yùn)用了LED Array(陣列式紅外燈)技術(shù),但據(jù)了解現(xiàn)今技術(shù)成熟的廠家并不多。
筆者曾與美國德州的一間公司聯(lián)系,該公司對(duì)紅外相關(guān)技術(shù)做了非常詳盡的說明,讓筆者對(duì)紅外線夜視技術(shù)有了更深一層的了解,以下筆者就把與該廠商的交流做一呈現(xiàn)。
夜視監(jiān)控領(lǐng)域現(xiàn)狀
第一、鹵素?zé)?
它的發(fā)光功率非常強(qiáng)大,當(dāng)然耗電量以及發(fā)熱量也會(huì)相對(duì)的比較大,成本較高,目前直升機(jī)、飛機(jī)起降所用的夜視技術(shù)都是采用鹵素?zé)舻姆绞?,它的致命缺點(diǎn)是壽命非常的短,一般都在七、八百個(gè)小時(shí),故較少有人將此技術(shù)用于CCTV監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域。
第二、微光放大
這種技術(shù)在美國已經(jīng)非常成熟,目前發(fā)展到了第三代半,在俄羅斯目前是第三代,而國內(nèi)目前達(dá)到了第二代的水準(zhǔn)。值得注意的是,美國還沒有對(duì)中國開放出口這項(xiàng)技術(shù);微光放大的優(yōu)點(diǎn)是可視距離較長,但顧名思義,它的缺點(diǎn)就是過于微弱的光就無法看到,它還有另一個(gè)在CCTV監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域里不適用的缺點(diǎn)就是畫面分辨率極低,一般在五米以外就無法辨識(shí)物體或人員面貌,在要求“證據(jù)力”的監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)里,無法使用此技術(shù)。
第三、紅外技術(shù)
紅外技術(shù)的運(yùn)用有兩種方式,一種是被動(dòng)紅外熱感應(yīng)成像,它一般用于救災(zāi)、救難等特殊場合,畫面僅僅為物體的輪廓,無法做為呈堂證據(jù),而且它的價(jià)格極為昂貴,一般在美金萬元至十萬元以上不等,故無人將此技術(shù)用于監(jiān)控系統(tǒng)。第二種是主動(dòng)紅外技術(shù),目前監(jiān)控所用的夜視產(chǎn)品全部采用此技術(shù)。紅外線監(jiān)控系統(tǒng)通過主動(dòng)發(fā)出紅外波長照亮物體(一般肉眼所接受的波長范圍是在紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的范圍內(nèi),在紅光波、紫光波長以外的,人的肉眼看不到,但攝像機(jī)可捕捉得到,這就是紅外燈打開時(shí),我們覺得依舊是漆黑,而螢光幕上卻能看到的原因),紅外光的亮度決定了看清的程度;同時(shí)由于不同品牌的攝像機(jī)對(duì)紅外波長的最佳感應(yīng)段不同,因此,如果采用不恰當(dāng)?shù)臄z像機(jī)也將會(huì)造成畫面的不清晰。
主動(dòng)紅外技術(shù)由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出來后,早期的有效率僅為百分之五,多用在遙控器等簡單產(chǎn)品上,而用于夜視時(shí)多為紅外燈泡,它的體積猶如一個(gè)探照燈,長圓柱體,耗電大約從五百到一千瓦左右不等,明顯超大的體積和其產(chǎn)生的高溫使其不能使用于室內(nèi),而且其使用壽命只有二千到三千小時(shí)。后來紅外線技術(shù)進(jìn)化到發(fā)光二級(jí)管,有效率提高為百分之十左右,目前醫(yī)療設(shè)備多使用這一階段的技術(shù),用于夜視時(shí)把原有的長圓柱形改進(jìn)為小如手掌般的體積,耗電量也由數(shù)百數(shù)千瓦降為數(shù)瓦,因此它可使用于室內(nèi),但同時(shí)也有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),那就是照射距離急劇縮減,常有人號(hào)稱能照射到二十米,但經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后,絕少能達(dá)到十一、十二米以上,距離超過五、六米時(shí)它的畫面就非常的模糊,甚至分不清男女,只能看見標(biāo)的物的形狀與動(dòng)作,不能看清面貌。而目前最先進(jìn)的LED Array的產(chǎn)品,其紅外線有效率達(dá)到百分之二十二,并可在較長距離內(nèi)看清標(biāo)的物。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
·集成體具有更高標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)等級(jí)且更可靠;
·集成體使用金屬制成,散熱好,操作時(shí)易保持低溫;
·集成體降低了生產(chǎn)成本;
·集成體是單光源,使得照明光束完全照射在目標(biāo)的物上。[nextpage]
紅外燈分類
紅外技術(shù)研發(fā)生成的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)光二級(jí)管)紅外燈、熱輻射紅外燈兩種:
紅外發(fā)光二極管 LED
其由紅外發(fā)光二級(jí)管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)光二級(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)是可以完全無紅暴點(diǎn)(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅爆點(diǎn)為有可見紅光)和壽命長。
熱輻射紅外燈
熱輻射現(xiàn)象是極為普通的,物體在溫度較低時(shí)產(chǎn)生的熱輻射全部是紅外光,所以人眼不能直接觀察到。當(dāng)加熱到五百度左右時(shí),才會(huì)產(chǎn)生暗紅色的可見光,隨著溫度的上升,光變得更亮更白。在熱輻射光源中通過加熱燈絲來維持它的溫度,供輻射繼續(xù)不斷的進(jìn)行,這時(shí)從加熱燈線獲得的能量,與因輻射而減少的能量達(dá)到平衡。
LED Array市場前景
據(jù)估計(jì)其即將領(lǐng)導(dǎo)夜視產(chǎn)品市場。與市場上其它紅外夜視產(chǎn)品使用二極發(fā)光管比較,其有以下優(yōu)勢:
亮度高
一個(gè)LED的光學(xué)輸出約為5-15mW,而一個(gè)LED Array的光學(xué)輸出約為1000mW。也就是說近百個(gè)LED的亮度相當(dāng)于一個(gè)LED Array的亮度。故LED Array產(chǎn)品的照射距離遠(yuǎn)大于其它產(chǎn)品,清晰度也遠(yuǎn)優(yōu)于其它產(chǎn)品(一個(gè)是“看到人影”,一個(gè)是“看清是誰”)。
體積小
由于LED Array為高度集成(highly integrated LED)的LED,故產(chǎn)品體積比其它產(chǎn)品小很多。
角度大
市面產(chǎn)品的發(fā)光半功率角一般為7度-10度角,故形成一道光束,而LED Array發(fā)光體的半功率角為10度-120度(可變角)。在室內(nèi)可均勻照全部空間,而其它產(chǎn)品的光束無法做到,LED Array是唯一具有Dome形狀(180°)發(fā)光體的產(chǎn)品。
畫質(zhì)好
不同焦距鏡頭的視角不同,我們可變的發(fā)光角度可配合視角而改變。但其它產(chǎn)品的畫面形成一圈一圈。
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)不斷增加,不同的產(chǎn)品在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同,希望用戶多加比較,慎重選擇。