隨著(zhu)安防視頻監(jian)控系統工程中(zhong)對夜(ye)(ye)視監(jian)控的(de)需(xu)求越(yue)來越(yue)廣，紅(hong)外攝像(xiang)機已經(jing)進入了(le)攝像(xiang)機的(de)主流市場，銷(xiao)量與日俱增，在紅(hong)外夜(ye)(ye)視技術應(ying)用上(shang)出現(xian)問題也逐(zhu)漸(jian)暴露出來。

實(shi)際(ji)(ji)上，夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)是借助(zhu)于(yu)光(guang)電成(cheng)(cheng)像(xiang)器件(jian)實(shi)現夜(ye)(ye)(ye)間(jian)觀察的一(yi)種光(guang)電技(ji)(ji)術(shu)。它(ta)(ta)包括微光(guang)夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)和(he)紅(hong)外夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)兩類(lei)：微光(guang)夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)是通(tong)過(guo)帶(dai)像(xiang)增強(qiang)管(guan)的一(yi)種夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)，它(ta)(ta)實(shi)際(ji)(ji)就(jiu)是對夜(ye)(ye)(ye)天(tian)光(guang)照亮的微弱目標像(xiang)進行增強(qiang)，以供觀察的光(guang)電成(cheng)(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術(shu)。這里(li)主(zhu)要講主(zhu)動紅(hong)外夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)，它(ta)(ta)是通(tong)過(guo)主(zhu)動照射(she)(she)并利用目標反(fan)射(she)(she)紅(hong)外源的紅(hong)外光(guang)來實(shi)施觀察的一(yi)種夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)，其對應裝備為主(zhu)動紅(hong)外夜(ye)(ye)(ye)視(shi)(shi)儀，實(shi)際(ji)(ji)核心就(jiu)是紅(hong)外攝像(xiang)機。

紅(hong)外光源(yuan)、由非直視(shi)型光電成像(xiang)(xiang)器件(jian)CCD或CMOS圖像(xiang)(xiang)傳感(gan)器為核心組成的攝像(xiang)(xiang)機和成像(xiang)(xiang)畫面(mian)所(suo)需(xu)的鏡頭等配合選擇(ze)是主導紅(hong)外攝像(xiang)(xiang)機夜間監視(shi)的效果優劣(lie)的三大(da)因素。

一(yi)、紅外(wai)光(guang)源的選擇

紅外光是一(yi)種波長大于780nm的不可見(jian)光。一(yi)般(ban)，產生這種不可見(jian)光的方法(fa)有(you)下列三種。

①、直接使用白(bai)熾燈(deng)或氙燈(deng)發出的紅(hong)外光(guang)。即在這(zhe)兩(liang)種燈(deng)上安(an)裝可見光(guang)濾鏡，濾去可見光(guang)，只讓(rang)看不(bu)見的紅(hong)外射(she)(she)線射(she)(she)出；

②、使用紅外發光二極管LED或LED陣(zhen)列來產(chan)生紅外光。這種器件是通過砷化鎵(GaAs)半導體(ti)中(zhong)的電子與空穴復合來產(chan)生紅外光；

③、使用紅外(wai)激(ji)光二極管LD，也(ye)可(ke)作紅外(wai)光源。但(dan)它(ta)要把處(chu)于較(jiao)低能態的電(dian)子激(ji)發或(huo)泵浦到較(jiao)高能態上去(qu)，通過大量粒子分布(bu)反轉，共振而維(wei)持受(shou)激(ji)輻(fu)射紅外(wai)光。

第一種光(guang)(guang)源為熱(re)紅外光(guang)(guang)源，其最大的優點是(shi)可制(zhi)成比較(jiao)大的功率和(he)大的輻照角度，因此照射的距(ju)離遠。其最大不(bu)(bu)足之(zhi)處是(shi)包含可見光(guang)(guang)成份，即有紅暴，且使(shi)(shi)(shi)用壽(shou)(shou)命短，如果每天工作(zuo)10小(xiao)時(shi)(shi)，5000小(xiao)時(shi)(shi)只能(neng)使(shi)(shi)(shi)用一年多，若(ruo)考慮散熱(re)不(bu)(bu)夠(gou)，壽(shou)(shou)命還(huan)要短。為提高熱(re)輻射紅外燈的壽(shou)(shou)命，使(shi)(shi)(shi)用時(shi)(shi)還(huan)必須采用光(guang)(guang)控開(kai)關電路，以(yi)減小(xiao)其工作(zuo)時(shi)(shi)間(jian)。此外，還(huan)增(zeng)加了延時(shi)(shi)開(kai)關電路以(yi)防環境光(guang)(guang)的干(gan)擾(rao)。

第二(er)種(zhong)是使(shi)用半導體砷化鎵發(fa)(fa)光(guang)二(er)極管陣(zhen)列組成(cheng)的(de)紅(hong)外燈，尤其(qi)(qi)現在使(shi)用新(xin)技(ji)術開發(fa)(fa)生產的(de)陣(zhen)列式集成(cheng)發(fa)(fa)光(guang)芯片(pian)LEDArray。其(qi)(qi)一個LED-Array的(de)光(guang)學輸出達(da)到了800mw-1000mw，而(er)成(cheng)為(wei)普(pu)通LED的(de)換代產品，LED-Array的(de)發(fa)(fa)光(guang)半功率角為(wei)10-120°(可變角)。

由于(yu)LED-Array為(wei)高(gao)度集成的LED，而體積只(zhi)有一(yi)(yi)個一(yi)(yi)分錢(qian)硬幣的大小，在(zai)室內可(ke)均勻照亮全部空間(jian)，其壽(shou)命(ming)為(wei)50，000個小時。它最初是運用(yong)(yong)在(zai)航空飛機上面，近年來由于(yu)民(min)用(yong)(yong)夜間(jian)監控(kong)市場的發展(zhan)，LED-Array才逐步走向民(min)用(yong)(yong)市場，成為(wei)高(gao)質量(liang)夜間(jian)監控(kong)的一(yi)(yi)種(zhong)理想選擇(ze)。

雖(sui)然，紅(hong)外LED及LED-Array淘汰了熱紅(hong)外光源，但對于1km以(yi)上(shang)的(de)超遠距離場景的(de)監控，還是要選擇(ze)紅(hong)外LD光源。因為半導(dao)體激光器具有比LED亮(liang)度高、方向(xiang)性(xing)強(qiang)等特(te)點。

通(tong)常(chang)，在選(xuan)擇紅外光源時要(yao)注意以下(xia)的幾個要(yao)點(dian)。

A、紅外燈距離選擇要留有(you)余(yu)量

選(xuan)擇(ze)紅外燈(deng)時(shi)，特別注意標稱距離(li)與實際輻(fu)照距離(li)的差距。因為有些生產廠標稱的可(ke)視距離(li)往往偏大，所以(yi)在選(xuan)擇(ze)紅外燈(deng)輻(fu)照距離(li)時(shi)要(yao)進行實際測試，并且要(yao)留有充足的余量，才能使所觀察的場景的照度可(ke)靠(kao)。

B、應(ying)選用穩流(liu)源(yuan)驅動的光源(yuan)

因為LED是電流驅動(dong)器件，其發(fa)光(guang)亮度(du)與功率同(tong)驅動(dong)電流成正比，而(er)不是電壓。因此，為保(bao)持發(fa)光(guang)強度(du)不變，必須要選用(yong)穩流源(yuan)驅動(dong)的(de)光(guang)源(yuan)。

C、要選用散熱好的光(guang)源

因為發光(guang)(guang)管都有(you)發熱(re)(re)與散(san)熱(re)(re)問題，尤其功率大距(ju)離遠(yuan)的光(guang)(guang)源(yuan)發熱(re)(re)量(liang)大，所以必須要選用(yong)散(san)熱(re)(re)好的光(guang)(guang)源(yuan)，才(cai)能(neng)保證工作穩定可靠(kao)。

D、要選用有光控開(kai)關自動(dong)控制(zhi)電(dian)路的供電(dian)電(dian)路并與燈(deng)板分開(kai)的紅外光源(yuan)

因為紅(hong)外(wai)燈的(de)(de)供電電路與燈板不(bu)(bu)分開(kai)，就(jiu)(jiu)會應(ying)發光(guang)管(guan)工作產(chan)生的(de)(de)熱量影響供電電路的(de)(de)元件(jian)性能，從而(er)導(dao)致(zhi)發光(guang)管(guan)發光(guang)不(bu)(bu)穩定，有(you)了這(zhe)種光(guang)控(kong)開(kai)關(guan)的(de)(de)電路，就(jiu)(jiu)能使紅(hong)外(wai)燈白天關(guan)閉，夜晚打(da)開(kai)。

E、要(yao)根(gen)據監(jian)視(shi)距離選用(yong)紅外燈

因紅(hong)外(wai)發光二極(ji)管LED可裝(zhuang)在鏡頭(tou)上，與感紅(hong)外(wai)攝(she)像(xiang)機(ji)配(pei)用(yong)，或(huo)直接裝(zhuang)在攝(she)像(xiang)機(ji)與鏡頭(tou)接口周圍的(de)(de)(de)機(ji)殼上。顯(xian)然，這兩(liang)種(zhong)裝(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)LED少，其(qi)照(zhao)射(she)(she)的(de)(de)(de)距(ju)離(li)肯定不如單獨(du)的(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)LED燈(deng)照(zhao)射(she)(she)的(de)(de)(de)遠(yuan)。一般，50m以上，最好(hao)選(xuan)用(yong)單獨(du)的(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)燈(deng)為好(hao)，另LD多用(yong)于1km以上距(ju)離(li)的(de)(de)(de)監控場(chang)景的(de)(de)(de)夜視照(zhao)明，但LD的(de)(de)(de)光束(shu)細而強，為使紅(hong)外(wai)光束(shu)照(zhao)亮一定范(fan)圍的(de)(de)(de)場(chang)景，使用(yong)時還需要通過(guo)一個擴束(shu)鏡頭(tou)擴束(shu)才行(xing)。

二、攝像機的選擇(ze)

目前攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)的感光(guang)器(qi)件有(you)CMOS與(yu)CCD兩種。同CCD一(yi)樣，CMOS圖像(xiang)(xiang)傳(chuan)感芯片對(dui)紅外光(guang)波也(ye)有(you)反應，但它在(zai)(zai)890-980nm范圍內靈敏度比(bi)CCD圖像(xiang)(xiang)傳(chuan)感芯片要(yao)高(gao)出(chu)許多，并(bing)隨波長增加而(er)衰減的梯(ti)度也(ye)慢一(yi)些。隨著CMOS圖像(xiang)(xiang)芯片的飛速發展，其噪音訊號進一(yi)步降(jiang)低，且(qie)星光(guang)級的CMOS攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)也(ye)已有(you)面(mian)市。因此，不一(yi)定局限(xian)在(zai)(zai)CCD攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)中選(xuan)擇，可充(chong)分利用各自(zi)的優(you)勢選(xuan)取(qu)。一(yi)般，紅外攝像(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)的選(xuan)擇要(yao)點如(ru)下。

A、應選低照(zhao)度攝像(xiang)機(ji)，其照(zhao)度要求一般≤0.02Lux

有(you)些(xie)攝(she)像機制造商(shang)或銷售(shou)商(shang)虛報(bao)最低(di)照度，使夜視有(you)效距離大大降低(di)，因此最好能具(ju)體(ti)測(ce)試。

月光級和星光級等增感(gan)度(du)攝像(xiang)機可工(gong)作在很暗(an)的條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)，但有些反(fan)光系數小(xiao)的地(di)方(fang)還是(shi)達不到要求，如沙漠，綠地(di)，林區等。在這種情況下(xia)(xia)，就(jiu)需要采用由高性(xing)能(neng)像(xiang)增強器和CCIR制(zhi)式的黑白CCD通過纖維面板和光錐直接(jie)耦合而(er)成的微光夜視攝像(xiang)機。總(zong)之，照度(du)越低(di)越好，由于目(mu)前(qian)還不規范(fan)，不能(neng)相信生產(chan)廠所標稱的最(zui)低(di)照度(du)，要在實用條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)進行測(ce)試為好，通常照度(du)要求一般≤0.02Lux。

B、選用的紅(hong)外攝(she)像機(ji)圖(tu)像傳(chuan)感器的尺寸越大越好

因1/4CCD不能用于15m以上紅外夜視的(de)(de)有效距離(li)，因為1/4CCD的(de)(de)光(guang)通(tong)量只有1/3CCD的(de)(de)50%。而CCD尺寸大，接受的(de)(de)光(guang)通(tong)量大；CCD尺寸小，接受的(de)(de)光(guang)通(tong)量就(jiu)少(shao)。所以，夜視攝像機多(duo)選(xuan)1/2的(de)(de)CCD，1/3的(de)(de)要測試可行的(de)(de)也可，但(dan)絕對不能選(xuan)1/4的(de)(de)。

C、紅外攝像機要有自動電子快(kuai)門與自動增益控制(AGC)功能

因(yin)為有(you)了這(zhe)些功能，才(cai)能使信號(hao)調整到比較好的狀態，以滿足觀察的效(xiao)果(guo)。

D、需隱蔽場合選CMOS超(chao)微型攝像(xiang)機(ji)

由于低功耗、高集成(cheng)、小(xiao)(xiao)體積只有(you)CMOS圖(tu)像(xiang)傳感(gan)器(qi)才能辦到(dao)，因而(er)可(ke)作(zuo)成(cheng)襯衫鈕扣、西裝鈕扣般大小(xiao)(xiao)的(de)CMOS攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)。加上(shang)相應的(de)紅外光源的(de)更加小(xiao)(xiao)型(xing)化，以及高效能電池的(de)推(tui)出，使第三只眼(yan)睛將會(hui)無處(chu)不在。這樣，帶上(shang)一副夜(ye)視眼(yan)鏡和一頂(ding)配有(you)紅外光源和CMOS超(chao)微型(xing)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)帽子，黑(hei)夜(ye)將如同白晝。顯然，這將改變我們整個社會(hui)生活的(de)面貌。

E、選配好攝像機的配套穩(wen)壓小電源

攝像機的電源(yuan)的選取要注意如下兩(liang)點

1、選穩壓電源(yuan)。因市電AC220V不穩，如只選一交流(liu)(liu)變(bian)直流(liu)(liu)12V的變(bian)壓器而(er)不穩壓就(jiu)會使(shi)攝像機中的電路工作不穩定(ding)，從而(er)使(shi)攝像機的工作不穩，所需性能就(jiu)達不到要求；

2、選(xuan)(xuan)比攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的電(dian)流(liu)要大(da)近(jin)一(yi)倍以上的小(xiao)電(dian)源為好。如攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的電(dian)流(liu)為200mA或250mA，一(yi)般選(xuan)(xuan)500mA即足夠。若(ruo)選(xuan)(xuan)太大(da)如1A供1臺攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)就體積偏大(da)與價(jia)錢偏貴；太小(xiao)如等(deng)于攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的電(dian)流(liu)就可能(neng)發熱(因(yin)連(lian)續工作(zuo)時間太長)而影響可靠性與工作(zuo)壽(shou)命等(deng)。

三、鏡頭等(deng)的選擇

攝像機鏡頭(tou)是紅外攝像機的(de)關(guan)鍵設備，它的(de)質(zhi)量(liang)(指(zhi)標)優(you)劣直(zhi)接影(ying)響到系統的(de)成像效果，因(yin)此(ci)，鏡頭(tou)選擇是否(fou)恰當即關(guan)系到系統質(zhi)量(liang)，又關(guan)系到工程造價。因(yin)此(ci)，在選擇鏡頭(tou)時要(yao)注意以下幾個要(yao)點：

A、最好選紅外鏡頭

因(yin)普通的光(guang)學鏡(jing)頭，物(wu)體反射回鏡(jing)頭的紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)不能有效聚(ju)焦到CCD靶(ba)面(mian)上，此時紅(hong)外(wai)(wai)夜視效果(guo)就會(hui)大打折扣，因(yin)而最(zui)好選(xuan)用紅(hong)外(wai)(wai)鏡(jing)頭。尤其是彩轉黑攝像機，不選(xuan)用紅(hong)外(wai)(wai)鏡(jing)頭就不能使日夜監視焦面(mian)一致(zhi)，致(zhi)使日夜圖(tu)像不能都保持清晰。

B、選用鏡頭的(de)成像(xiang)尺寸(cun)最好與攝像(xiang)機中圖像(xiang)傳感(gan)器(qi)的(de)尺寸(cun)一致

選(xuan)用的鏡頭(tou)的成像(xiang)尺寸(cun)(cun)應與攝像(xiang)機中圖像(xiang)傳(chuan)感器的尺寸(cun)(cun)一致，如圖像(xiang)傳(chuan)感器的尺寸(cun)(cun)是1/2“，則鏡頭(tou)的成像(xiang)尺寸(cun)(cun)必須是1/2“的。

當鏡(jing)頭的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)尺寸比(bi)攝(she)像(xiang)機(ji)感光面的(de)尺寸大時，不會影響(xiang)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)，但實際成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)的(de)視場角(jiao)要比(bi)該(gai)鏡(jing)頭的(de)標稱視場角(jiao)小(xiao)，而當鏡(jing)頭的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)尺寸比(bi)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)感光面的(de)尺寸小(xiao)時，就會影響(xiang)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)，并表現為成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)的(de)畫面四(si)周被鏡(jing)筒遮擋，在畫面的(de)四(si)個角(jiao)上就會出現黑角(jiao)。

由此可(ke)知，對(dui)1/3“的(de)攝像(xiang)機(ji)，可(ke)選用(yong)(yong)1/3“、1/2“和2/3“的(de)鏡頭；對(dui)1/2“的(de)攝像(xiang)機(ji)，可(ke)選用(yong)(yong)1/2“、2/3“的(de)鏡頭，而不能(neng)用(yong)(yong)1/3的(de)鏡頭。因(yin)為CCD就像(xiang)人的(de)眼睛(jing)，鏡頭就像(xiang)人們用(yong)(yong)的(de)眼鏡，眼鏡太小，眼睛(jing)就會看(kan)不清周邊(bian)的(de)事物。

C、最好選鏡頭與攝像機的接口安(an)裝方式一致

鏡(jing)(jing)(jing)頭與攝像(xiang)機的(de)(de)接口安(an)(an)(an)裝方式有C型(xing)安(an)(an)(an)裝和CS型(xing)安(an)(an)(an)裝兩種，兩者最(zui)好一(yi)(yi)致。如果(guo)選用了(le)C型(xing)鏡(jing)(jing)(jing)頭，則(ze)需加一(yi)(yi)5mm厚的(de)(de)接圈即可。若不加接圈就(jiu)直接接到CS接口攝像(xiang)機上，則(ze)可能使(shi)鏡(jing)(jing)(jing)頭的(de)(de)后鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)碰到CCD的(de)(de)敏感(gan)面(mian)(mian)的(de)(de)保護玻璃，而(er)造成CCD攝像(xiang)機的(de)(de)損壞，這一(yi)(yi)點在(zai)實用中需特別(bie)引起(qi)注意。

D、最好選自動(dong)光圈鏡頭，以適應晝夜照度很大(da)的變化

由于日夜監控，其照度變化(hua)范圍很(hen)大，因而最好選用能自動根據(ju)照度變化(hua)的自動光(guang)圈鏡頭，以使圖像保持清晰。

E、鏡頭的分(fen)辨(bian)率與透光(guang)率要達到要求

用的(de)(de)成像(xiang)鏡頭的(de)(de)分辨(bian)率必須要(yao)大于攝像(xiang)機的(de)(de)分辨(bian)率，否則達不到所要(yao)求的(de)(de)清晰(xi)效果。并且鏡頭中鏡片的(de)(de)透(tou)光(guang)率要(yao)好，即對光(guang)的(de)(de)衰減要(yao)非常小。

F、監視距離1公里以上，還需選(xuan)用激(ji)光擴束準直鏡(jing)頭(tou)

要根據欲觀(guan)察場景(jing)(jing)的(de)大小與距離選擇合適的(de)激(ji)光(guang)擴束(shu)準直鏡頭，使激(ji)光(guang)束(shu)能(neng)照亮(liang)所(suo)需監控的(de)場景(jing)(jing)，以便監控場景(jing)(jing)的(de)反(fan)射光(guang)能(neng)被攝像(xiang)機(ji)所(suo)接收(shou)。

G、注意選擇有性能好的視窗玻璃的防護罩(zhao)

除選(xuan)紅外燈、攝像(xiang)機、鏡(jing)頭外，還要(yao)(yao)注意(yi)(yi)防護(hu)罩、供電(dian)電(dian)源等的(de)成(cheng)套綜合考慮(lv)。因為(wei)防護(hu)罩對紅外燈的(de)效(xiao)果(guo)就(jiu)有(you)影響，如(ru)(ru)紅外光通過不同介(jie)質，透射率和反射率就(jiu)不同。例如(ru)(ru)，不同的(de)視(shi)窗(chuang)(chuang)玻璃，特別是(shi)自動除霜鍍膜玻璃，對紅外光的(de)衰減(jian)也不同，所以(yi)要(yao)(yao)注意(yi)(yi)選(xuan)擇具有(you)性能好的(de)視(shi)窗(chuang)(chuang)玻璃的(de)防護(hu)罩。