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紅外一體攝像機(jī)
紅外一體化攝像機(jī)，有指半球型紅外一體機(jī)、快速球型紅外一體機(jī)、結(jié)合云臺(tái)的紅外一體化攝像機(jī)和鏡頭內(nèi)建的紅外一體機(jī)。北京監(jiān)控安裝。
與傳統(tǒng)攝像機(jī)相比，紅外一體機(jī)體積小巧、美觀，在安裝方面具有優(yōu)勢，比較方便，其電源、視頻、控制信號(hào)均有直接插口，不似傳統(tǒng)攝像機(jī)有麻煩的連線。一體機(jī)成像系統(tǒng)（鏡頭）、CCD、DSP技術(shù)專利均被國際知名大廠所掌握，相對傳統(tǒng)攝像機(jī)來說，一體機(jī)質(zhì)量可以得到較好的控制。同時(shí)，一體化攝像機(jī)監(jiān)控范圍廣、性價(jià)比高。傳統(tǒng)攝像機(jī)定位系統(tǒng)不夠靈活，多需要手動(dòng)對焦，而一體化攝像機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有自動(dòng)聚焦功能。
可以做到良好的防水功能也是紅外一體化攝像機(jī)的特色之一，一體化攝像機(jī)室外型都具有防水功能，而傳統(tǒng)攝像機(jī)需和云臺(tái)、防護(hù)罩配合使用才可以達(dá)到防水的功能�，F(xiàn)在更有專門為水下作業(yè)開發(fā)出的潛水型一體化攝像機(jī)。
另外紅外一體式攝像機(jī)集成的紅外燈可以在光照度低于一定的數(shù)值甚至夜晚時(shí)自動(dòng)打開以達(dá)到穩(wěn)定的成像效果。
紅外一體化攝像機(jī)多用于政府項(xiàng)目、高檔次高層大樓，以及商場、學(xué)校、酒店、賓館大堂等，另外還有專門適合醫(yī)院手術(shù)室等對環(huán)境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機(jī)無火花的防爆型產(chǎn)品。其他專業(yè)用一體化攝像機(jī)，如軍用、航空、極地、海底、生化環(huán)境用等，因?yàn)橛猛静煌�，相�?yīng)具有不同的特殊功能，如防高壓、防腐蝕、防震動(dòng)等。
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紅外一體攝像機(jī)常見問題 紅外一體攝像機(jī)常見問題及解決方法
紅外一體攝像機(jī)近年來頗受大家的歡迎，主要原因是成本低，安裝方便，但是在使用過程中總會(huì)遇到一些讓我們想不到的問題，下面是我在生產(chǎn)和銷售紅外防水?dāng)z像機(jī)中所遇到的問題，供大家參考：
1.防水和散熱效果不理想：
用的時(shí)間長了之后，里面或多或少會(huì)出現(xiàn)汽水（此現(xiàn)象主要集中在北方地區(qū)），造成這個(gè)現(xiàn)象的原因主要是出在外殼的密封效果不夠和當(dāng)時(shí)裝機(jī)時(shí)沒有考慮到溫差。當(dāng)紅外燈開始工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)由于部外殼的散熱效果不夠，這樣就會(huì)大大降低攝像機(jī)的使用壽命，要解決這個(gè)問題其實(shí)可以考慮把攝像機(jī)的外殼做成多條線槽構(gòu)成，這樣有利于散熱。
2.夜視效果不理想：
此現(xiàn)象主要表現(xiàn)是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實(shí)這個(gè)問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的，我們現(xiàn)在紅外攝像機(jī)所使用的紅外燈又稱850紅外發(fā)射管，峰值波長在850，角度從5-60度可以選擇，當(dāng)紅外發(fā)射管角度越小時(shí)照射距離越遠(yuǎn)，手電筒的效果就越明顯，反之，角度越大就沒有手電筒的效果，但是距離就大打折扣，要解決這個(gè)問題主要是看廠家想追求什么樣的效果和什么樣的成本，當(dāng)然紅外發(fā)射燈的功率和價(jià)格是成正比的，有的廠家在告訴顧客時(shí)一般都是說多少個(gè)燈？距離可以達(dá)到多少？但是大家可能忽略了一個(gè)問題——紅外燈的功率和直徑大��？當(dāng)紅外燈的外觀和大小一樣時(shí)，其實(shí)功率你是沒有辦法知道的，可能唯一的辦法就只有實(shí)物測試了。從我個(gè)人生產(chǎn)紅外攝像機(jī)的經(jīng)驗(yàn)來解決這個(gè)問題，我采用的是多角度紅外燈混合安裝方式，這樣資源可以充分被利用，遠(yuǎn)近都可以顧及到。
3.白天色彩還原不夠
大家不知道有沒有注意到紅外一體攝像機(jī)的色彩在白天都會(huì)或多或少的偏色，這個(gè)最直接的原因是攝像機(jī)濾光片的問題，一般紅外一體攝像機(jī)使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，但由于自然光線中含有較多的紅外成份，當(dāng)其進(jìn)入CCD后回干擾色彩還原，比如綠色植物變成灰白等等（有陽光的市外環(huán)境尤其明顯）。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個(gè)問題，IRCUT雙濾光片由一個(gè)紅外截止濾光片和一個(gè)全光譜光學(xué)玻璃構(gòu)成，當(dāng)白天的光線充分時(shí)紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實(shí)色彩，當(dāng)夜間光線不足時(shí)，紅外截止濾光片自動(dòng)移開，全光譜光學(xué)玻璃開始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高紅外性能。
4.臨界點(diǎn)的反復(fù)跳變：
這是因?yàn)椴糠植还苁桥渲昧薎RCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機(jī)在某些復(fù)雜的光線的環(huán)境下不能穩(wěn)定的工作造成的，同時(shí)因?yàn)槎鄶?shù)廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應(yīng)器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態(tài)，其臨界點(diǎn)的反復(fù)跳變就不能盡人意了。但是如果采用智能芯片來控制，其模糊邏輯能力能有效控制IPCUT雙濾光片的工作狀態(tài)。換句話說很多的廠家是不愿意在這上面投入成本的。
人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長范圍為0.38～0.46μm。比紫光波長更短的光叫紫外線，比紅光波長更長的光叫紅外線，人的肉眼是看不到紅外線的。因?yàn)閿?shù)碼攝像機(jī)用CCD感應(yīng)所有光線(可見光、紅外線和紫外線等),這就造成所拍攝影像和我們?nèi)庋壑豢吹娇梢姽馑a(chǎn)生的影像很不同。為了解決這個(gè)問題，數(shù)碼攝像機(jī)在鏡頭和CCD之間加裝了一個(gè)紅外濾光鏡，其作用就是阻擋紅外線進(jìn)入CCD,讓CCD只能感應(yīng)到可見光，這樣就使數(shù)碼攝像機(jī)拍攝到的影像和我們?nèi)庋劭吹降挠跋裣嘁恢铝恕?
紅外攝像機(jī)
紅外夜視，就是在夜視狀態(tài)下，數(shù)碼攝像機(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，關(guān)掉紅外濾光鏡，不再阻擋紅外線進(jìn)入CCD，紅外線經(jīng)物體反射后進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像，這時(shí)我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，即此時(shí)可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。
目前大多數(shù)的紅外攝像機(jī)都采用LED紅外發(fā)光二級管作為紅外攝像機(jī)的主要材料，詳細(xì)產(chǎn)品圖和外觀如圖：
紅外線攝像機(jī)的原理特性及其選擇與使用
在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中，過去很少應(yīng)用紅外燈，但由于現(xiàn)今社會(huì)犯罪比率不但增加，紅外線在夜間監(jiān)視所扮演的角色更加突出，不僅金庫、油庫、軍械庫、圖書文獻(xiàn)庫、文物部門、監(jiān)獄等重要部門采用，而且也在一般監(jiān)控系統(tǒng)中都被采用。甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外線攝像機(jī)。這說明人們對電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求愈來愈規(guī)范、愈來愈高。對重要的場所越來越要求做到24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。
實(shí)現(xiàn)夜視的方法，可以采用常規(guī)的可見光照明，但此法不僅不能隱蔽，反而更加暴露監(jiān)控目標(biāo)。隱蔽的夜視監(jiān)控，目前都是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對零度(一273℃)以上都有紅外光發(fā)射的原理。由于人的身體和發(fā)熱物體發(fā)出的紅外光較強(qiáng)，其它非發(fā)熱物體發(fā)出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)由于設(shè)備造價(jià)高且不能反映周圍環(huán)境狀況，因此在夜視系統(tǒng)中不被采用。主動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用特制的"紅外燈"人為產(chǎn)生紅外輻射，產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機(jī)能捕捉到的紅外光，輻射"照明"景物和環(huán)境，利用普通低照度CCD黑白攝像機(jī)或使用"白天彩色夜間自動(dòng)變黑白"的攝像機(jī)或"紅外低照度彩色攝像機(jī)"去感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光，從而實(shí)現(xiàn)夜視功能�！�
紅外線攝像機(jī)的原理特性
光是一種電磁波，它的波長區(qū)間從幾個(gè)納米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm～780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅外光長的稱為紅外光。
紅外燈按其紅外光輻射機(jī)理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光（紅外發(fā)射二級管）紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。一般市場上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈，其原理及特性我們介紹如下： 由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長830～950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為普通CCD黑白攝像機(jī)可感受的范圍。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無紅暴，（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）和壽命長。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。針對這一情況，富視康公司FI-930C和FI-970C在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了這個(gè)問題，采用高效率發(fā)光二極管，在攝像機(jī)里面內(nèi)置散熱系統(tǒng)，使攝像機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)間達(dá)到25000小時(shí)！
紅外線攝像機(jī)的選擇和使用
紅外燈的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、供電電源等成套性。目前市場上大多是攝像機(jī)和紅外線投射器分開的，這樣我們在設(shè)計(jì)方案時(shí)就必須對所有的器材統(tǒng)一考慮，是選擇黑白攝像機(jī)搭配紅外燈呢，還是用彩色轉(zhuǎn)黑白的攝像機(jī)？還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來說，黑白攝像機(jī)采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見光區(qū)域，還延長到紅外區(qū)域，利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像，而普通彩色攝像機(jī)其感光光譜只在可見光區(qū)，因此不能適用于紅外燈泡照射攝像；日夜兩用型攝像機(jī)采用兩個(gè)CCD進(jìn)行切換或者采用一個(gè)CCD傳感器，利用數(shù)字電路的切換也可以實(shí)現(xiàn)紅外燈泡照射攝像，但存在黑白照度偏高或?qū)Σ噬胁焕绊懙热秉c(diǎn)。除此之外，還有一體化的紅外線攝像機(jī)，就是將攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、紅外燈等集中在一起，典型的產(chǎn)品如富視康公司的FI-930C和FI-970C，這兩種采用優(yōu)質(zhì)的鋁型外殼，通過一次成型的生產(chǎn)工藝，使產(chǎn)品的防水級別達(dá)到IP55等級，可以在室內(nèi)室外通用，由于采用一體化的設(shè)計(jì)，就自然降低了施工和調(diào)試的難度。
隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展，紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會(huì)增加，但紅外線產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易，在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同，希望用戶多多加比較，慎重選擇。
用戶使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說明書，特別是為保證人身設(shè)備安全的注意事項(xiàng)。檢查前面所講述的配套性方面是否達(dá)到要求，應(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到，如未達(dá)到要求，可及時(shí)調(diào)整所用器材。
紅外攝像機(jī)的性能分析
紅外攝像機(jī)在監(jiān)控?cái)z像機(jī)中具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強(qiáng)、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢，因而在CCTV夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。如何在紛雜的紅外半球攝像機(jī)市場中辨別優(yōu)劣呢？性能優(yōu)良的紅外半球攝像機(jī)必須能夠具備以下性能：
1. 紅外燈工作條件
一般來說，其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。
當(dāng)電壓越過正向閾值電壓（約0.8V左右）電流開始流動(dòng)，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會(huì)使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈，熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意的問題。
因此，紅外燈的使用必須有良好的恒流電源供電、良好的散熱設(shè)計(jì)。中路通訊公司的變焦MCD、MDD、MED、MBB系列攝像機(jī)都安裝了大功率紅外燈（最多可達(dá)24顆），且采用了大功率恒流電源供電，內(nèi)部循環(huán)散熱設(shè)計(jì)，因而能達(dá)到遠(yuǎn)距離夜視（最遠(yuǎn)可達(dá)220米）和紅外燈壽命長的效果。
2. 紅外光的利用率和紅暴問題
什么是紅暴呢？紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。
紅外燈可以做到完全無紅暴（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴。中路通訊公司采用美國奧克斯特（AUCSITER）紅外技術(shù)，通過在保證紅外燈功率的前提下，降低紅外燈自身熱耗，調(diào)整紅外光線角度，使紅外燈的有效利用率達(dá)到了90%。在紅外燈的選擇上，挑選波長較大（910nm）的紅外燈，嚴(yán)格降低紅暴，達(dá)到了微紅暴效果。
3. 紅外攝像機(jī)的起霧結(jié)霜問題
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。紅外攝像機(jī)在工作過程中，尤其是室外攝像機(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)無法看清物體，直接影響監(jiān)控效果。中路通訊公司通過采用先進(jìn)的電子除霜電路，有效的控制腔體內(nèi)的飽和水蒸氣濃度，做到了自動(dòng)除霧除霜。
4. 紅外攝像機(jī)的視窗玻璃清潔
紅外半球攝像機(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。解決的辦法通常是在防護(hù)罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃；另外一種辦法是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。
5. 紅外攝像機(jī)的恒溫
由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈，紅外燈在啟動(dòng)后，整個(gè)工作時(shí)間段內(nèi)（以12小時(shí)計(jì)）在紅外半球攝像機(jī)前部會(huì)有熱量集中，即腔體內(nèi)前端溫度偏高，如不能散熱均勻定會(huì)影響攝像機(jī)等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設(shè)計(jì)使用具有強(qiáng)制散熱散冷作用的自動(dòng)冷暖空調(diào)，良好的解決了這一問題。
自動(dòng)冷暖空調(diào)采用珀?duì)柼?yīng)原理，測溫控制電路可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，將防護(hù)罩內(nèi)溫度恒定在攝像機(jī)正常工作溫度范圍內(nèi)，出廠時(shí)罩內(nèi)溫度設(shè)置在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實(shí)驗(yàn)表明該紅外半球攝像機(jī)可在-40℃～+70℃（陽光直射）的室外自然環(huán)境下正常工作。
6. 紅外攝像機(jī)的全封閉
除恒溫外，使用自動(dòng)冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以將紅外攝像機(jī)做成全封閉，不留任何散熱孔，阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進(jìn)入，使其能夠適應(yīng)粉塵大的惡劣環(huán)境，如大型煤礦也可正常使用。
影響紅外燈使用壽命的因素
燈管的消耗的電能一部分轉(zhuǎn)換為有效的光能量，一部分則轉(zhuǎn)換為熱能，這是不可避免的，問題是對產(chǎn)生的熱能要進(jìn)行合理的控制和處置。當(dāng)產(chǎn)生的熱能太多，或沒有采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧⿻r(shí)，機(jī)內(nèi)溫升過高，導(dǎo)致了燈管的過快老化引起照射距離的過快下降。特別是一些生產(chǎn)者，沒有健康的經(jīng)營理念，片面追求交貨時(shí)的性能，忽視產(chǎn)品的使用壽命，在沒有解決發(fā)熱和溫升過高問題的情況下，拼命追求亮度和距離，更是使其使用壽命急速下降。 |
