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LED红外光源在红外监控摄像机中的应用

2011-04-14 16:00:47 来源:安防自动化 责任编辑: yydcps 收藏本文
随着安防视频监控系统工程中对夜视监控的需求越来越广,红外摄像机已经进入了摄像机的主流市场,销量与日俱增,在红外夜视技术应用上出现问题也逐渐暴露出来。本文就红外摄像机的技术问题以及选用时的注意事项作简单的探讨,用以和业界人士分享交流。

  B、选用的红外摄像机图像传感器的尺寸越大越好


  因1/4CCD不能用于15m以上红外夜视的有效距离,因为1/4CCD的光通量只有1/3CCD的50%。而CCD尺寸大,接受的光通量大;CCD尺寸小,接受的光通量就少。所以,夜视摄像机多选1/2的CCD,1/3的要测试可行的也可,但绝对不能选1/4的。


  C、红外摄像机要有自动电子快门与自动增益控制(AGC)功能


  因为有了这些功能,才能使信号调整到比较好的状态,以满足观察的效果。


  D、需隐蔽场合选CMOS超微型摄像机


  由于低功耗、高集成、小体积只有CMOS图像传感器才能办到,因而可作成衬衫钮扣、西装钮扣般大小的CMOS摄像机。加上相应的红外光源的更加小型化,以及高效能电池的推出,使第三只眼睛将会无处不在。这样,带上一副夜视眼镜和一顶配有红外光源和CMOS超微型摄像机的帽子,黑夜将如同白昼。显然,这将改变我们整个社会生活的面貌。


  E、选配好摄像机的配套稳压小电源


  摄像机的电源的选取要注意如下两点


  ·选稳压电源。因市电AC220V不稳,如只选一交流变直流12V的变压器而不稳压就会使摄像机中的电路工作不稳定,从而使摄像机的工作不稳,所需性能就达不到要求;


  ·选比摄像机的电流要大近一倍以上的小电源为好。如摄像机的电流为200mA或250mA,一般选500mA即足够。若选太大如1A供1台摄像机就体积偏大与价钱偏贵;太小如等于摄像机的电流就可能发热(因连续工作时间太长)而影响可靠性与工作寿命等。


  三、镜头等的选择


  摄像机镜头是红外摄像机的关键设备,它的质量(指标)优劣直接影响到系统的成像效果,因此,镜头选择是否恰当即关系到系统质量,又关系到工程造价。因此,在选择镜头时要注意以下几个要点:


  A、最好选红外镜头


  因普通的光学镜头,物体反射回镜头的红外光不能有效聚焦到CCD靶面上,此时红外夜视效果就会大打折扣,因而最好选用红外镜头。尤其是彩转黑摄像机,不选用红外镜头就不能使日夜监视焦面一致,致使日夜图像不能都保持清晰。


  B、选用镜头的成像尺寸最好与摄像机中图像传感器的尺寸一致


  选用的镜头的成像尺寸应与摄像机中图像传感器的尺寸一致,如图像传感器的尺寸是1/2“,则镜头的成像尺寸必须是1/2“的。


  当镜头的成像尺寸比摄像机感光面的尺寸大时,不会影响成像,但实际成像的视场角要比该镜头的标称视场角小,而当镜头的成像尺寸比摄像机的感光面的尺寸小时,就会影响成像,并表现为成像的画面四周被镜筒遮挡,在画面的四个角上就会出现黑角。


  C、最好选镜头与摄像机的接口安装方式一致


  镜头与摄像机的接口安装方式有C型安装和CS型安装两种,两者最好一致。如果选用了C型镜头,则需加一5mm厚的接圈即可。若不加接圈就直接接到CS接口摄像机上,则可能使镜头的后镜面碰到CCD的敏感面的保护玻璃,而造成CCD摄像机的损坏,这一点在实用中需特别引起注意。


  D、最好选自动光圈镜头,以适应昼夜照度很大的变化


  由于日夜监控,其照度变化范围很大,因而最好选用能自动根据照度变化的自动光圈镜头,以使图像保持清晰。


  E、镜头的分辨率与透光率要达到要求


  用的成像镜头的分辨率必须要大于摄像机的分辨率,否则达不到所要求的清晰效果。并且镜头中镜片的透光率要好,即对光的衰减要非常小。


  F、监视距离1公里以上,还需选用激光扩束准直镜头


  要根据欲观察场景的大小与距离选择合适的激光扩束准直镜头,使激光束能照亮所需监控的场景,以便监控场景的反射光能被摄像机所接收。


  G、注意选择有性能好的视窗玻璃的防护罩


  除选红外灯、摄像机、镜头外,还要注意防护罩、供电电源等的成套综合考虑。因为防护罩对红外灯的效果就有影响,如红外光通过不同介质,透射率和反射率就不同。例如,不同的视窗玻璃,特别是自动除霜镀膜玻璃,对红外光的衰减也不同,所以要注意选择具有性能好的视窗玻璃的防护罩。


  结语


  由上可知,三种红外光源各有其优劣,但热红外光源基本被红外LED及LED-Array光源所淘汰。因为用LED-Array也完全可照射到几百米监控场景的距离。至于1km以上的超远距离的监控场景,还是应选用红外LD光源为好。因为它的亮度高,一个LD顶好多LED,所以红外LD光源的体积小、重量轻,是超远距离的最佳选择。


  红外摄像机的选择最重要的问题是成套性。除选好红外光源外,对摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的配套要综合考虑。只有按文中所述的选择要点综合考虑了,才能取到事半功倍的效果。
 

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