隨著安防視(shi)頻監控系統工程(cheng)中對夜(ye)視(shi)監控的需(xu)求越來(lai)越廣，紅外攝像(xiang)(xiang)機已(yi)經進(jin)入了攝像(xiang)(xiang)機的主流市場，銷量與日俱增，在紅外夜(ye)視(shi)技術應用上出(chu)現問(wen)題也逐漸暴露出(chu)來(lai)。

實(shi)(shi)際(ji)上，夜(ye)視(shi)(shi)(shi)技術(shu)(shu)(shu)是(shi)(shi)借助于光(guang)(guang)電(dian)成像器件(jian)實(shi)(shi)現夜(ye)間觀(guan)察的一種光(guang)(guang)電(dian)技術(shu)(shu)(shu)。它包括微(wei)光(guang)(guang)夜(ye)視(shi)(shi)(shi)和紅外(wai)夜(ye)視(shi)(shi)(shi)兩(liang)類：微(wei)光(guang)(guang)夜(ye)視(shi)(shi)(shi)技術(shu)(shu)(shu)是(shi)(shi)通過帶像增強管的一種夜(ye)視(shi)(shi)(shi)技術(shu)(shu)(shu)，它實(shi)(shi)際(ji)就是(shi)(shi)對(dui)夜(ye)天光(guang)(guang)照亮的微(wei)弱(ruo)目(mu)標(biao)像進行增強，以供觀(guan)察的光(guang)(guang)電(dian)成像技術(shu)(shu)(shu)。這里主(zhu)要(yao)講主(zhu)動(dong)紅外(wai)夜(ye)視(shi)(shi)(shi)技術(shu)(shu)(shu)，它是(shi)(shi)通過主(zhu)動(dong)照射(she)并利用目(mu)標(biao)反射(she)紅外(wai)源的紅外(wai)光(guang)(guang)來實(shi)(shi)施觀(guan)察的一種夜(ye)視(shi)(shi)(shi)技術(shu)(shu)(shu)，其對(dui)應(ying)裝(zhuang)備為主(zhu)動(dong)紅外(wai)夜(ye)視(shi)(shi)(shi)儀，實(shi)(shi)際(ji)核心就是(shi)(shi)紅外(wai)攝像機(ji)。

紅外(wai)光源、由非直視(shi)型(xing)光電成像器件CCD或CMOS圖像傳感器為核心組成的(de)攝像機和成像畫面所需(xu)的(de)鏡頭等配合選擇是主導紅外(wai)攝像機夜間監視(shi)的(de)效果優劣(lie)的(de)三大因素。

一、紅外光源的選(xuan)擇

紅(hong)外光是一種波長大于(yu)780nm的(de)(de)不(bu)可見(jian)光。一般，產生這種不(bu)可見(jian)光的(de)(de)方法有下列(lie)三(san)種。

①、直(zhi)接使用(yong)白熾燈或氙(xian)燈發出的紅外光(guang)。即在這兩種燈上安裝可(ke)(ke)見光(guang)濾(lv)鏡，濾(lv)去可(ke)(ke)見光(guang)，只讓看不見的紅外射線射出；

②、使(shi)用紅外發光(guang)(guang)二極管LED或(huo)LED陣列來產(chan)生紅外光(guang)(guang)。這種器件(jian)是通過砷化鎵(GaAs)半導體(ti)中的電(dian)子與(yu)空穴復合來產(chan)生紅外光(guang)(guang)；

③、使用紅(hong)外(wai)激光二極管(guan)LD，也(ye)可作紅(hong)外(wai)光源。但它要把(ba)處于較低能態的電子(zi)激發或泵浦(pu)到(dao)較高能態上去，通過大量粒子(zi)分(fen)布反轉，共振而(er)維持(chi)受激輻射紅(hong)外(wai)光。

第一種(zhong)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)為熱紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，其(qi)(qi)最大的(de)優點是可(ke)制(zhi)成(cheng)比較大的(de)功率(lv)和(he)大的(de)輻照角度，因此照射的(de)距離遠。其(qi)(qi)最大不(bu)足之(zhi)處是包含可(ke)見(jian)光(guang)(guang)成(cheng)份，即(ji)有紅暴，且使用壽(shou)命(ming)短(duan)，如果每天(tian)工作10小時(shi)(shi)，5000小時(shi)(shi)只能(neng)使用一年多，若考慮散熱不(bu)夠，壽(shou)命(ming)還(huan)要短(duan)。為提高熱輻射紅外(wai)(wai)燈的(de)壽(shou)命(ming)，使用時(shi)(shi)還(huan)必須(xu)采用光(guang)(guang)控開(kai)(kai)關(guan)電路，以(yi)減小其(qi)(qi)工作時(shi)(shi)間。此外(wai)(wai)，還(huan)增加了延(yan)時(shi)(shi)開(kai)(kai)關(guan)電路以(yi)防環境光(guang)(guang)的(de)干擾(rao)。

第二種是使用半(ban)導(dao)體砷(shen)化(hua)鎵發光(guang)二極管(guan)陣(zhen)列(lie)組成(cheng)的(de)(de)紅(hong)外燈，尤其現在使用新技術開發生產(chan)的(de)(de)陣(zhen)列(lie)式(shi)集成(cheng)發光(guang)芯片(pian)LEDArray。其一(yi)個LED-Array的(de)(de)光(guang)學輸出達到了800mw-1000mw，而(er)成(cheng)為普通LED的(de)(de)換代產(chan)品，LED-Array的(de)(de)發光(guang)半(ban)功(gong)率(lv)角為10-120°(可變角)。

由于LED-Array為(wei)(wei)高(gao)度集(ji)成(cheng)的(de)(de)LED，而(er)體(ti)積(ji)只有一個一分錢硬幣的(de)(de)大小，在(zai)(zai)室(shi)內可均勻(yun)照亮(liang)全(quan)部空間，其壽命為(wei)(wei)50，000個小時(shi)。它(ta)最初(chu)是(shi)運用在(zai)(zai)航(hang)空飛機上面，近年來由于民用夜(ye)間監控市(shi)場的(de)(de)發展，LED-Array才逐步走向民用市(shi)場，成(cheng)為(wei)(wei)高(gao)質(zhi)量夜(ye)間監控的(de)(de)一種理想選擇(ze)。

雖(sui)然，紅(hong)外(wai)(wai)LED及(ji)LED-Array淘汰(tai)了熱紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)源(yuan)，但(dan)對于1km以上的超(chao)遠距離(li)場景的監控，還是(shi)要選擇紅(hong)外(wai)(wai)LD光(guang)源(yuan)。因為半導(dao)體激光(guang)器具有比LED亮度(du)高、方向(xiang)性強等特(te)點。

通常，在選擇(ze)紅外光源時(shi)要注意以下的(de)幾(ji)個(ge)要點。

A、紅(hong)外燈距離(li)選擇要留有余量

選擇紅外(wai)燈時，特別注意標(biao)稱距離(li)(li)與實際輻照距離(li)(li)的(de)(de)差距。因為(wei)有(you)些生產廠標(biao)稱的(de)(de)可(ke)視距離(li)(li)往往偏大，所(suo)以(yi)在(zai)選擇紅外(wai)燈輻照距離(li)(li)時要進行(xing)實際測試，并且要留有(you)充足的(de)(de)余量，才能使所(suo)觀察(cha)的(de)(de)場景的(de)(de)照度可(ke)靠。

B、應選用(yong)穩(wen)流源(yuan)驅動的光源(yuan)

因為LED是電(dian)流驅(qu)動器件，其(qi)發(fa)光亮度(du)與(yu)功(gong)率同(tong)驅(qu)動電(dian)流成正比，而不(bu)(bu)是電(dian)壓(ya)。因此，為保持發(fa)光強度(du)不(bu)(bu)變，必須要選用穩流源驅(qu)動的光源。

C、要選用散熱(re)好(hao)的光源

因為發(fa)光管都有發(fa)熱與散(san)熱問題，尤其功(gong)率大距離遠的(de)光源發(fa)熱量大，所以必須要選(xuan)用散(san)熱好的(de)光源，才(cai)能保證工作穩(wen)定可靠。

D、要選(xuan)用有光控開(kai)關自動控制電路的供(gong)電電路并與燈板分開(kai)的紅外(wai)光源

因為紅外燈的(de)(de)供(gong)(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)與燈板不(bu)分(fen)開，就會(hui)應發(fa)光(guang)管工作產(chan)生的(de)(de)熱量(liang)影響供(gong)(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)元件性(xing)能，從(cong)而(er)導(dao)致發(fa)光(guang)管發(fa)光(guang)不(bu)穩定，有了這(zhe)種光(guang)控開關(guan)(guan)的(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)，就能使紅外燈白天(tian)關(guan)(guan)閉，夜晚打開。

E、要根據監視距(ju)離選用紅外(wai)燈

因紅外發光(guang)二(er)極管LED可裝(zhuang)在(zai)鏡頭(tou)(tou)上(shang)(shang)，與感(gan)紅外攝像機配用(yong)，或直接(jie)裝(zhuang)在(zai)攝像機與鏡頭(tou)(tou)接(jie)口周圍的(de)機殼上(shang)(shang)。顯然，這兩種裝(zhuang)配的(de)紅外LED少，其照射的(de)距(ju)離肯定(ding)不如單獨的(de)紅外LED燈照射的(de)遠。一般，50m以(yi)(yi)上(shang)(shang)，最好(hao)(hao)選用(yong)單獨的(de)紅外燈為好(hao)(hao)，另LD多用(yong)于1km以(yi)(yi)上(shang)(shang)距(ju)離的(de)監控(kong)場景(jing)的(de)夜視照明(ming)，但(dan)LD的(de)光(guang)束(shu)細而強(qiang)，為使紅外光(guang)束(shu)照亮(liang)一定(ding)范圍的(de)場景(jing)，使用(yong)時(shi)還(huan)需(xu)要通過一個擴束(shu)鏡頭(tou)(tou)擴束(shu)才行(xing)。

二、攝像機的(de)選擇(ze)

目前攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)(de)感(gan)光器件有(you)CMOS與CCD兩種。同CCD一(yi)樣，CMOS圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)傳感(gan)芯(xin)片(pian)對紅外(wai)光波也有(you)反(fan)應，但它(ta)在890-980nm范圍內靈敏度比(bi)CCD圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)傳感(gan)芯(xin)片(pian)要高出許多(duo)，并(bing)隨(sui)波長增加(jia)而衰減的(de)(de)梯度也慢一(yi)些。隨(sui)著CMOS圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)芯(xin)片(pian)的(de)(de)飛速發(fa)展，其(qi)噪音訊號進一(yi)步(bu)降低，且(qie)星光級的(de)(de)CMOS攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)也已有(you)面(mian)市。因此(ci)，不一(yi)定局(ju)限在CCD攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)中選擇(ze)，可充(chong)分(fen)利用各(ge)自的(de)(de)優(you)勢選取。一(yi)般，紅外(wai)攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)(de)選擇(ze)要點(dian)如下(xia)。

A、應選(xuan)低照度攝像機(ji)，其照度要求一(yi)般≤0.02Lux

有些(xie)攝(she)像機制造商或銷售商虛報最低(di)照(zhao)度，使夜視有效距離大大降低(di)，因此最好能具體(ti)測試。

月光級和(he)(he)星光級等(deng)增(zeng)感度(du)攝(she)像(xiang)(xiang)機可(ke)工作在(zai)很暗的(de)條(tiao)(tiao)件下(xia)，但有些反(fan)光系數小的(de)地方還是達不到要(yao)(yao)求，如沙(sha)漠(mo)，綠(lv)地，林區等(deng)。在(zai)這種情況(kuang)下(xia)，就需(xu)要(yao)(yao)采用由高性能(neng)像(xiang)(xiang)增(zeng)強器和(he)(he)CCIR制式的(de)黑白(bai)CCD通(tong)過纖維(wei)面板和(he)(he)光錐直接耦合而成的(de)微光夜視(shi)攝(she)像(xiang)(xiang)機。總之，照度(du)越(yue)低越(yue)好，由于目前還不規(gui)范(fan)，不能(neng)相信生產廠所(suo)標稱(cheng)的(de)最低照度(du)，要(yao)(yao)在(zai)實用條(tiao)(tiao)件下(xia)進行測試為好，通(tong)常照度(du)要(yao)(yao)求一般≤0.02Lux。

B、選用(yong)的紅外攝(she)像機圖像傳感器的尺(chi)寸(cun)越大(da)越好

因1/4CCD不能用于15m以(yi)上(shang)紅外夜視的(de)(de)有效距(ju)離，因為1/4CCD的(de)(de)光通(tong)量(liang)只(zhi)有1/3CCD的(de)(de)50%。而CCD尺(chi)寸大(da)(da)，接受(shou)的(de)(de)光通(tong)量(liang)大(da)(da)；CCD尺(chi)寸小，接受(shou)的(de)(de)光通(tong)量(liang)就少。所以(yi)，夜視攝像機多選1/2的(de)(de)CCD，1/3的(de)(de)要測試可行的(de)(de)也可，但絕(jue)對不能選1/4的(de)(de)。

C、紅外攝像機要(yao)有自動電子快(kuai)門與(yu)自動增(zeng)益控制(AGC)功(gong)能

因為有了(le)這些(xie)功能(neng)，才能(neng)使信號調(diao)整到比較好的狀(zhuang)態，以滿足觀察的效果。

D、需隱蔽場合選CMOS超微型攝像機

由(you)于低(di)功耗、高集(ji)成、小體(ti)積只(zhi)(zhi)有CMOS圖像(xiang)傳感(gan)器才能(neng)辦(ban)到(dao)，因(yin)而可作(zuo)成襯衫鈕扣、西(xi)裝鈕扣般(ban)大小的CMOS攝像(xiang)機。加上相應的紅外光源的更加小型化，以及(ji)高效能(neng)電(dian)池(chi)的推出，使(shi)第三只(zhi)(zhi)眼睛將(jiang)會無處不在。這樣，帶(dai)上一副夜(ye)視眼鏡和(he)一頂配(pei)有紅外光源和(he)CMOS超微(wei)型攝像(xiang)機的帽子，黑夜(ye)將(jiang)如同白(bai)晝。顯然，這將(jiang)改變我們整個社會生(sheng)活的面貌(mao)。

E、選配好攝(she)像機的配套穩壓(ya)小(xiao)電源(yuan)

攝(she)像機的電源的選(xuan)取(qu)要(yao)注意如下兩點

1、選穩(wen)壓電源。因市電AC220V不穩(wen)，如只選一交流變直(zhi)流12V的(de)變壓器而(er)不穩(wen)壓就會使攝(she)(she)像機中的(de)電路工作不穩(wen)定，從而(er)使攝(she)(she)像機的(de)工作不穩(wen)，所需(xu)性能就達不到要求；

2、選比攝(she)像(xiang)機的(de)電(dian)流要大近一倍以(yi)上的(de)小電(dian)源為好。如(ru)(ru)攝(she)像(xiang)機的(de)電(dian)流為200mA或250mA，一般選500mA即足(zu)夠。若選太(tai)大如(ru)(ru)1A供1臺(tai)攝(she)像(xiang)機就體積偏大與(yu)(yu)價錢偏貴；太(tai)小如(ru)(ru)等于攝(she)像(xiang)機的(de)電(dian)流就可(ke)能(neng)發熱(因(yin)連(lian)續工作(zuo)時間太(tai)長(chang))而(er)影響可(ke)靠(kao)性與(yu)(yu)工作(zuo)壽(shou)命等。

三、鏡(jing)頭等的選擇

攝(she)像機鏡(jing)(jing)頭(tou)是(shi)紅(hong)外攝(she)像機的關(guan)鍵設(she)備，它的質(zhi)量(指標)優劣直(zhi)接影響到(dao)系(xi)(xi)統(tong)的成像效果，因此，鏡(jing)(jing)頭(tou)選(xuan)擇(ze)是(shi)否恰(qia)當即關(guan)系(xi)(xi)到(dao)系(xi)(xi)統(tong)質(zhi)量，又關(guan)系(xi)(xi)到(dao)工(gong)程造價。因此，在選(xuan)擇(ze)鏡(jing)(jing)頭(tou)時要(yao)注意以下幾個要(yao)點：

A、最好選紅外鏡頭

因普通(tong)的光學鏡頭(tou)，物(wu)體反射回鏡頭(tou)的紅外(wai)光不能(neng)有效聚焦(jiao)到CCD靶面上，此時紅外(wai)夜(ye)視效果就(jiu)會大打(da)折扣，因而最好選用(yong)(yong)紅外(wai)鏡頭(tou)。尤其是彩轉黑攝像機(ji)，不選用(yong)(yong)紅外(wai)鏡頭(tou)就(jiu)不能(neng)使日夜(ye)監視焦(jiao)面一致，致使日夜(ye)圖像不能(neng)都保持清晰。

B、選用(yong)鏡(jing)頭的(de)(de)成像尺寸最好與(yu)攝像機中(zhong)圖(tu)像傳感(gan)器的(de)(de)尺寸一(yi)致

選用的(de)鏡頭的(de)成像(xiang)尺寸應(ying)與攝像(xiang)機中圖(tu)像(xiang)傳感器的(de)尺寸一致(zhi)，如圖(tu)像(xiang)傳感器的(de)尺寸是(shi)1/2“，則鏡頭的(de)成像(xiang)尺寸必須是(shi)1/2“的(de)。

當鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)成像(xiang)尺(chi)(chi)寸(cun)比攝像(xiang)機感光面的(de)(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)大時(shi)，不會影響成像(xiang)，但(dan)實(shi)際成像(xiang)的(de)(de)(de)(de)視場角要比該鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)標(biao)稱視場角小(xiao)(xiao)，而當鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)成像(xiang)尺(chi)(chi)寸(cun)比攝像(xiang)機的(de)(de)(de)(de)感光面的(de)(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)小(xiao)(xiao)時(shi)，就會影響成像(xiang)，并表現為成像(xiang)的(de)(de)(de)(de)畫面四周被鏡(jing)(jing)筒遮擋，在(zai)畫面的(de)(de)(de)(de)四個角上就會出現黑(hei)角。

由此(ci)可知，對1/3“的攝像(xiang)機，可選用1/3“、1/2“和2/3“的鏡(jing)(jing)頭(tou)；對1/2“的攝像(xiang)機，可選用1/2“、2/3“的鏡(jing)(jing)頭(tou)，而(er)不能用1/3的鏡(jing)(jing)頭(tou)。因(yin)為CCD就像(xiang)人的眼(yan)(yan)睛，鏡(jing)(jing)頭(tou)就像(xiang)人們用的眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)，眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)太(tai)小，眼(yan)(yan)睛就會(hui)看不清周邊的事物。

C、最(zui)好(hao)選鏡頭與攝(she)像(xiang)機的接口安(an)裝方式(shi)一(yi)致

鏡(jing)(jing)頭與(yu)攝像(xiang)(xiang)機的(de)接口(kou)安(an)裝方式有C型(xing)安(an)裝和(he)CS型(xing)安(an)裝兩(liang)種，兩(liang)者最好一(yi)(yi)致(zhi)。如果選(xuan)用了C型(xing)鏡(jing)(jing)頭，則需(xu)加一(yi)(yi)5mm厚的(de)接圈(quan)即可。若不加接圈(quan)就直接接到CS接口(kou)攝像(xiang)(xiang)機上，則可能使鏡(jing)(jing)頭的(de)后鏡(jing)(jing)面(mian)碰到CCD的(de)敏感(gan)面(mian)的(de)保(bao)護玻璃(li)，而造(zao)成CCD攝像(xiang)(xiang)機的(de)損壞，這一(yi)(yi)點在實用中需(xu)特別引起注意。

D、最好(hao)選自動光(guang)圈鏡(jing)頭，以適應晝夜照度很(hen)大的變化(hua)

由(you)于(yu)日夜監控，其照度(du)變化范圍很大，因而最好選(xuan)用能自動(dong)根據照度(du)變化的自動(dong)光圈鏡(jing)頭(tou)，以使圖像保持清晰。

E、鏡頭的分辨率(lv)與透光率(lv)要(yao)達到要(yao)求

用的成像(xiang)鏡頭的分辨(bian)率必須要大(da)于攝像(xiang)機的分辨(bian)率，否則達不到所要求的清晰效(xiao)果。并且鏡頭中鏡片的透光率要好(hao)，即對光的衰(shuai)減要非常(chang)小。

F、監視(shi)距離(li)1公里以上，還(huan)需選用激(ji)光擴束(shu)準(zhun)直鏡(jing)頭(tou)

要根據欲觀察場景的(de)大(da)小與距離選擇(ze)合(he)適的(de)激光(guang)擴束準直鏡(jing)頭，使激光(guang)束能照亮(liang)所(suo)需監控(kong)的(de)場景，以便監控(kong)場景的(de)反(fan)射光(guang)能被攝像機所(suo)接收。

G、注意(yi)選擇(ze)有性能(neng)好的視窗(chuang)玻璃的防護罩

除選(xuan)紅(hong)(hong)外燈、攝像(xiang)機(ji)、鏡頭外，還(huan)要(yao)注(zhu)意防(fang)(fang)護罩(zhao)、供電(dian)電(dian)源等(deng)的(de)成套綜合(he)考慮(lv)。因(yin)為防(fang)(fang)護罩(zhao)對紅(hong)(hong)外燈的(de)效果就有影(ying)響，如紅(hong)(hong)外光(guang)通過不同(tong)介質(zhi)，透射(she)(she)率和(he)反射(she)(she)率就不同(tong)。例如，不同(tong)的(de)視(shi)窗(chuang)玻璃(li)，特別(bie)是自(zi)動(dong)除霜鍍膜玻璃(li)，對紅(hong)(hong)外光(guang)的(de)衰減也不同(tong)，所以要(yao)注(zhu)意選(xuan)擇(ze)具有性能好的(de)視(shi)窗(chuang)玻璃(li)的(de)防(fang)(fang)護罩(zhao)。