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當(dāng)前紅外防爆一體攝像機(jī)已逐步的進(jìn)入了攝像機(jī)的主流市場(chǎng),銷(xiāo)量與日俱增,技術(shù)上面的問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。在此就紅外一體攝像機(jī)的技術(shù)問(wèn)題以及選用時(shí)的注意事項(xiàng)作簡(jiǎn)單的探討,用以和業(yè)界人士分享交流。
市場(chǎng)需求
在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中,過(guò)去很少應(yīng)用紅外燈,但由于現(xiàn)今95%以上的案件都發(fā)生在夜間,紅外一體攝像機(jī)在夜間監(jiān)視所扮演的角色就更加突出,不僅金庫(kù)、油庫(kù)、軍械庫(kù)、圖書(shū)文獻(xiàn)庫(kù)、文物部門(mén)、監(jiān)獄等重要部門(mén)采用,而且在一般監(jiān)控系統(tǒng)中也被采用,甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外一體攝像機(jī)。這說(shuō)明人們對(duì)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求越來(lái)越規(guī)范、越來(lái)越高,對(duì)重要場(chǎng)所的24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控需求也越來(lái)越高漲。
防爆一體化攝像機(jī)
對(duì)于紅外一體攝像機(jī),目前已經(jīng)是走過(guò)了第一階段,開(kāi)始向第二階段邁進(jìn)。首先是價(jià)格已經(jīng)有了優(yōu)勢(shì),其次技術(shù)方面也在不斷改進(jìn)中一步步提高,但是機(jī)體的散熱、成像、遠(yuǎn)距離監(jiān)控等問(wèn)題,各個(gè)生產(chǎn)廠家都在努力解決,不過(guò)還是沒(méi)有真正成熟的解決方案。
紅外攝像機(jī)的工作原理
人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62~0.76μm;紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38~0.46μm。比紫光波長(zhǎng)更短的光叫紫外線,比紅光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光叫紅外線,人的肉眼是看不到紅外線的。
紅外夜視,就是在夜視狀態(tài)下,紅外一體攝像機(jī)會(huì)發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照亮被拍攝的物體,紅外線經(jīng)物體反射后進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像。攝像機(jī)是通過(guò)CCD感應(yīng)紅外線的,而CDD是能夠感應(yīng)所有光線 (可見(jiàn)光、紅外線和紫外線等) 的,因此在沒(méi)有可見(jiàn)光的情況下,紅外一體攝像機(jī)是可以拍攝到肉眼看不到的影像的。
關(guān)鍵的技術(shù)和不良因素
1、成像偏色
攝像機(jī)使用CCD是感應(yīng)所有光線(可見(jiàn)光、紅外線和紫外線等)的,這就造成在白天所拍攝的影像和我們?nèi)庋壑挥^察到可見(jiàn)光所產(chǎn)生的影像很不同。由于CCD感應(yīng)到了紅外線,它會(huì)干擾到DSP的運(yùn)算,導(dǎo)致偏色。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,只要讓CCD接收不到紅外光就可以了,因此在鏡頭和CCD之間加裝一個(gè)紅外濾光鏡即可解決,其作用就是阻擋紅外線進(jìn)入CCD,讓CCD只能感應(yīng)到可見(jiàn)光,這樣就使攝像機(jī)拍攝到的影像和我們?nèi)庋劭吹降挠跋裣嘁恢铝恕?/p>
2、機(jī)體本身的散熱問(wèn)題。
攝像機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間工作以后,紅外燈會(huì)產(chǎn)生熱量,尤其是紅外一體攝像機(jī),它的紅外發(fā)光LED是安裝在整個(gè)護(hù)罩內(nèi)的,而護(hù)罩的“保溫”效果一般都很好。例如50顆¢5的紅外燈板,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的話,LED板上的溫度幾乎可以達(dá)到90度左右。由于紅外發(fā)光LED的輻射功率是和電流成正比的,很多不規(guī)范的廠家就用加大電流的方式來(lái)提高照射效果,然而電流越大溫度越高。照射效果雖然提高了,但是機(jī)器本身由于LED過(guò)熱會(huì)受到很大的傷害。其中,LED板后面的CCD就是最直接的受害者。CCD一般只能支撐到60-70度,長(zhǎng)時(shí)間高溫工作,CCD肯定會(huì)慢慢壞掉。具體的現(xiàn)象一般是畫(huà)面發(fā)白,看起來(lái)朦朦朧朧的。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,各個(gè)廠商使用的方法也是不同的。大體上有以下幾種:1、降低電流。使用功耗小的紅外燈代替大功耗的紅外燈,雖然降低了散熱量,但是在照射長(zhǎng)距離的時(shí)候,效果肯定不如后者。2、在機(jī)器內(nèi)部加散熱風(fēng)扇,這樣做效果肯定是有的,不過(guò)那樣對(duì)風(fēng)扇的考驗(yàn)是要很?chē)?yán)格的,而且加了風(fēng)扇對(duì)于外殼的設(shè)計(jì)上也是個(gè)考驗(yàn),要保證美觀還要實(shí)用。3、使用恒定電流電源供電。保持電流恒定,控制LED的散熱。4、LED燈的分組排列。例如,以24顆的紅外來(lái)說(shuō),可以把它排列成3組來(lái)減低熱量。5、結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選擇。例如,LED燈板和外殼選用鋁合金等散熱比較好的材料。6、使用具有強(qiáng)制散熱散冷作用的自動(dòng)冷暖空調(diào),自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)部溫度,良好的解決了這一問(wèn)題。
3、圖像中出現(xiàn)白霧的現(xiàn)象
一般出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題時(shí),可以分兩部分來(lái)考慮:一、LED燈射出的紅外線打到機(jī)器上面的遮陽(yáng)罩上反射回鏡頭,造成白霧的現(xiàn)象。解決的方法就是把遮陽(yáng)罩退后些、或者遮陽(yáng)罩內(nèi)表面采用黑色處理。二、LED射出的光漏到了鏡頭里。這個(gè)問(wèn)題,目前大家都是采用“雙玻璃結(jié)構(gòu)”來(lái)解決的。由此可見(jiàn)“雙玻璃結(jié)構(gòu)”是最成型的解決辦法,天地偉業(yè)的紅外產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上全部使用的“雙玻璃結(jié)構(gòu)”,完全避免了白霧現(xiàn)象的產(chǎn)生。
4、機(jī)器內(nèi)部出現(xiàn)霧氣。
霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成,因冷環(huán)境的強(qiáng)、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外一體攝像機(jī)在工作過(guò)程中,尤其是在室外的攝像機(jī)常常會(huì)因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護(hù)罩視窗玻璃上形成霧或霜,導(dǎo)致攝像機(jī)無(wú)法看清物體,直接影響監(jiān)控效果。
各家對(duì)這一問(wèn)題的解決方法也是不一樣的。增加除霜電路、開(kāi)通氣孔、充氮?dú)?、加風(fēng)扇、放干燥劑等等。方法不一樣,做出來(lái)的效果當(dāng)然也不一樣,有的可以解決問(wèn)題,有的還是不能解決問(wèn)題。天地偉業(yè)紅外產(chǎn)品在生產(chǎn)的過(guò)程中嚴(yán)格控制料件的清洗,盡量杜絕揮發(fā)物的存在。例如PCB板不能有殘留助焊劑,遮光膠套采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料等。
5、機(jī)器外部出現(xiàn)霜、霧。
攝像機(jī)在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作,防護(hù)罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢,造成攝像機(jī)視線遮擋。
解決的辦法:1、在防護(hù)罩上增加雨刷,通過(guò)控制雨刷清潔玻璃。2、使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比,隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。
6、針對(duì)于外殼密封的一些要求。
如果紅外一體攝像機(jī)在北方應(yīng)用的話,機(jī)體內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生很大的溫差,前端的鏡片會(huì)出現(xiàn)霧化的現(xiàn)象,因此要求機(jī)器內(nèi)必須具有很好的密封性,防護(hù)罩也要具備很好的防雨水性能。
現(xiàn)階段,大陸技術(shù)在密封性上,存在一定的技術(shù)問(wèn)題,比如外殼的設(shè)計(jì),在接頭和螺絲接口等地方,多是產(chǎn)生漏水的地方。
如何把密封性做的更好?深圳領(lǐng)航員產(chǎn)品的解決方法是這樣的:一、加防水膠套,在接口處加放水墊,起到防水的作用,效果比較理想。二、在接線螺絲口處打防水膠,增強(qiáng)防水性。三、紅外一體攝像機(jī)采用鋁合金外殼,提高接口處精度,并且采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料沾合,效果也是比較理想的。