隨著安防監(jiān)控的不斷發(fā)展，用戶對晝夜24小時的監(jiān)控需求愈發(fā)強烈，這就給攝像機帶來更高的要求，要確保全天任何時間段任何光線下都要圖像清晰。由于夜間大部分場景光線都很差，僅憑自然光很難讓攝像機獲取好的圖像效果。在這一背景下，紅外攝像機就應運而生，配有紅外光源的攝像機在視頻監(jiān)控領(lǐng)域所扮演的角色也更加突出。
紅外攝像機的原理
在說紅外攝像機之前，我們先講一點基礎(chǔ)知識。
一般可見光的波長是0.4～0.7微米，這是我們的眼睛能看到的光線。而0.7至400微米的一段就是紅外線，紅外線是不可見光線，超出了我們?nèi)祟愌劬δ芸吹降姆秶?。另外，任何物體在絕對零度以上自身都會發(fā)射熱輻射紅外光線，而像人體這樣的發(fā)熱物體相對于房屋、樹木、石頭等物體發(fā)射量會大一些。
攝像機的傳感器CCD或CMOS，一般也稱為”sensor”，相當于攝像機的眼睛，是將光學影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的半導體器件。但比我們的眼睛厲害的是，它能感應到部分不可見光，如紅外光線。傳感器有一個指標靈敏度，也叫最低照度值，是對微弱光線的反映能力，靈敏度越高，對光線的感應能力越強，感紅外的能力就越強。
由于傳感器可以感知到紅外線，在白天，光線中的紅外線也進入圖像中，會導致整體圖像偏紅。所以普通攝像機在傳感器表面都貼有濾光片，濾掉光線中的紅外線。而如果紅外攝像機也貼上這種濾光片，夜間攝像機紅外燈主動發(fā)射的紅外線也會被濾掉，導致紅外燈失效。為了避免這種情況，高端紅外攝像機一般備有雙濾光片，即白天打開紅外過濾光片，過濾掉光線中的紅外線，晚上關(guān)閉紅外線濾光片，讓補光的紅外線通過鏡頭進入圖像。
以上這就是紅外攝像機為什么可以在我們?nèi)搜劭床磺宓囊归g也能清晰成像的原因。依賴攝像機傳感器可感知紅外線這一特性，在夜間光線比較差的環(huán)境中，利用紅外補光或者物體自身的紅外熱輻射來實現(xiàn)夜視，同時采用雙濾光片來保證白天的圖像不偏色。
紅外攝像機的技術(shù)區(qū)別
紅外攝像機有主動紅外和被動紅外的區(qū)分。當前市場上以主動紅外為主。
前面提到，在絕對零度以上，人體散發(fā)的紅外熱輻射較多。被動紅外就是根據(jù)這一特性在無可見光環(huán)境中看到移動物體。當前被動紅外監(jiān)控應用中以熱成像為主。熱成像攝像機是根據(jù)特殊的熱輻射傳感器和光學器件制造而成。它能夠在完全黑暗甚至有障礙物的情況下形成有效圖像，如在許多惡劣天氣條件(包括煙、霧和揚塵)下，普通攝像機無法監(jiān)控到可疑物體，而熱成像攝像機則可以根據(jù)熱輻射判斷出異常情況。但它由于無法形成清晰圖像，只可做為專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的補充。
主動式紅外攝像機則是利用人造紅外燈主動發(fā)射紅外光線照射環(huán)境，讓傳感器能感應紅外的特性而實現(xiàn)夜視。攝像機所配備的紅外燈，根據(jù)工藝和技術(shù)又可分為LED紅外、LED陣列紅外、激光紅外。
LED紅外燈由發(fā)光二級管發(fā)出紅外線。由于成本低廉和技術(shù)門檻低，目前市場絕大部分紅外攝像機均采用的是這種紅外燈。形態(tài)上就是攝像機鏡頭周圍有很一排小小的燈。但它的局限在于紅外燈的電光轉(zhuǎn)換率低，照射距離短，發(fā)熱量大，壽命短，監(jiān)視的畫面亮度也不均勻。使用這種紅外燈的攝像機多用于室內(nèi)通道、倉庫，室外圍墻、大門口、干道等，比較適用于面積小，距離相對短的監(jiān)控場景。
陣列式LED紅外技術(shù)在原有LED紅外基礎(chǔ)上，將更多的紅外晶體原封裝在一個燈內(nèi)。使紅外燈的功率更大，夜視距離更長，光照束更均勻。這類紅外攝像機在鏡頭周圍的紅外燈體積大。有些陣列式紅外燈還有隨動技術(shù)，紅外燈可根據(jù)攝像機鏡頭焦距的變化而相應調(diào)整。它比較適合應用在面積大、距離長的場合。但由于多個晶體原封裝在一起，發(fā)熱量大、壽命短是它的明顯的短板。由于是新技術(shù)，目前還不是主流，但近年來發(fā)展很快。
激光紅外燈是由半導體激光器與鏡頭搭配形成。激光光束的角度小、能量集中，非常適合遠距離照明;配合變焦鏡頭，可實現(xiàn)激光與攝像機隨動，讓光線根據(jù)攝像機的焦距變動相應變化。但激光紅外燈目前成本還比較高，故一般在云臺攝像機上采用激光紅外燈的情況比較多，主要應用于遠距離監(jiān)控，如景區(qū)、鐵路等。但近期激光紅外燈也出現(xiàn)了一些短距離的產(chǎn)品，成本比紅外燈略高一些，所以隨著技術(shù)進步，預計未來幾年激光紅外將會普及。
紅外攝像機產(chǎn)品種類
紅外攝像機以槍機和半球居多，而近兩年來紅外球機開始涌現(xiàn)并成為紅外攝像機中的明星產(chǎn)品。激光紅外一般在云臺型攝像機中出現(xiàn)的較多。紅外槍機多安裝于室外，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。球機產(chǎn)品內(nèi)置機芯，紅外燈組要與機芯相配合而變倍，并且紅外距離較遠，一般可以達到80米以上。激光云臺多用于遠距離監(jiān)控的場景，配備的激光線外一般可以達到三四百米，甚至更遠。
紅外攝像機的安裝
紅外攝像機安裝的時候應盡量避免與燈光對射。由于紅外攝像機的紅外燈啟動是由光敏電阻控制的，直射的燈光會影響光敏電阻對實際光線環(huán)境的判斷。另外，由于紅外攝像機的圖像根據(jù)紅外燈發(fā)出的紅外光線從物體上反射到傳感器而成的，所以應避免安裝在不能反射紅外光線的環(huán)境中，因為紅外光線會被吸收而影響紅外燈的工作距離。除此之外，紅外攝像機安裝還要注意配線安全可靠、美觀，注意防盜等細節(jié)問題。
IP紅外攝像機沿革
隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的快速發(fā)展以及數(shù)字視頻處理技術(shù)的變革，傳統(tǒng)紅外攝像機近年來越來越多的向網(wǎng)絡化、高清化方向發(fā)展。07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。但是這一批IP紅外攝像機一般都只支持到CIF分辨率，也沒雙濾光片設(shè)計，紅外燈也采用最普通的技術(shù)，屬于早期試驗性的產(chǎn)品。
到08、09年，視頻編碼處理技術(shù)的應用日益成熟，支持D1分辨率的IP紅外攝像機開始比較多的出現(xiàn)了，并且隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的普及獲得了越來越多的應用。這一批IP紅外攝像機采用專業(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——高清紅外網(wǎng)絡攝像機開始涌現(xiàn)，這些攝像機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。
近年來，伴隨著網(wǎng)絡高清技術(shù)在平安城市等領(lǐng)域的快速滲透，一些更高端的高清紅外網(wǎng)絡攝像機也開始越來越多了，典型的如科達推出的高清激光云臺網(wǎng)絡攝像機，該攝像機配置了100米激光紅外燈，采用 18倍高清機芯，屬于平安城市中的高端產(chǎn)品。此外，高清紅外快球、高清紅外槍與紅外半球也發(fā)展迅速，得到了很多IP監(jiān)控廠商的重視。由于監(jiān)控是安全防范的基礎(chǔ)手段，隨著行業(yè)的發(fā)展，安防技術(shù)的發(fā)展越來越受到社會各屆的重視，安防監(jiān)控已經(jīng)成為社會需求關(guān)注的熱點，這些本質(zhì)因素將促進紅外攝像機在市場的持續(xù)升溫，不斷向前發(fā)展。
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