红外可视距离与红外距离之间的区别
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红外热像仪究竟能测多远、多小的物体?红
外热像仪探测距离
对于红外热像仪,很多人会有这样的疑问,红外热像仪到底能看多远?但其实红外热像仪的探测距离受很多因素的影响,以下一一介绍。
1.镜头焦距
红外热像仪的镜头焦距是决定探测距离的最重要因素,决定了探测物体所成像的大小,即在焦平面上占了几个像素。
通常用空间分辨率(IFOV)来表示,指热像仪能够识别的两个相邻目标的最小距离的能力。
空间分辨率=像元尺寸/镜头焦距
物体占用像素点=物体尺寸/(探测距离X空间分辨率)
=(物体尺寸X镜头焦距)/(探测距离X像元尺寸)由上式看出,镜头焦距越大,物体在焦平面上的占用像素点越多,探测距离越远。
2.探测器性能
镜头焦距决定了所成像的大小、占用像素点的数量,而探测器性能决定了图像质量,如清晰程度、噪声等。
探测器的性能表现在热灵敏度、信号处理等方面,决定了图像的质量。
若探测器的热灵敏度不高的话,需要采用加大口径的方法来提高图像效果。
3.大气环境
红外辐射对大气的穿透能力比可见光强,但是大气衰减、散热等对热像仪成
像会有一定的影响,尤其是大雾和雨雪天气,会影响热像仪的探测距离。
上图是在雾天和雨天拍摄的可见光与红外图像,探测距离比正常环境下要近,还对成像的清晰程度造成一些影响。
在安装监控工程时,人们除了关注红外摄像机的清晰度外,还应注意它的监控距离和监控范围。
我们去安防市场选购摄像机时,应到施工现场考察一下,测量一下监控距离有多远,监控范围有多宽,得到这些数据后,我们就能轻易的选购合适到摄像机。
那么红外摄像机在工作过程中能看多远,能看多广?到底由什么决定了?一般来说它是由镜头决定。
红外摄像机的监控范围和监控距离这两个参数是相互对立的,正所谓鱼与熊掌不可兼得,监控范围扩大了,监控距离就变近了,反之,监控距离远了,监控范围就变小了。
我们在选择摄像机监控距离和范围时,需要根据实际监控环境来决定,对于需要大范围监控的环境来说,选择广角镜头很不错,对于需要远距离监控的环境来说选择长焦镜头很合适。
镜头焦距直接决定红外摄像机监控距离和监控范围,因此,我们要知道摄像机的距离时,只需要看看它的镜头参数即可。
目前市场上市场上的红外摄像机有几种镜头,有的是支持变焦的,有的是固定镜头,对于变焦镜头来说,灵活性比较大,能够适应更多的监控环境。
固定镜头有固定的焦距,监控距离和监控范围不变,只能根据监控环境选择镜头。
红外摄像在白天监控时,我们可以根据镜头参数来判定它的监控距离,但是在夜晚监控的话,这个方法就不大准确了。
除了镜头焦距外,红外灯板的照射距离也是影响红外摄像机监控距离的重要因素,红外灯板的发射功率越大,摄像机的夜视距离就越远。
下面我们以1/3 CCD 板为例给大家列举一些常见镜头焦段的监控距离。
2.8MM的镜头能监控3米,3.6mm的镜头能监控6米,4.0MM的镜头能监控7米距离,6.0MM的镜头能监控11米左右,8.0MM的镜头则可监控20米,12.0mm的镜头可达40米,16.0mm的镜头可达60米,25.0mm的镜头可达100米。
红外摄像机可见距离|可视距离反差点击次数:232 发布时间:2011-4-28红外摄像机可见距离|可视距离反差红外枪机实际距离探测夜视摄像机夜视摄像机真实的探测距离探究红外灯不存在固定的照射距离,100米灯能勉强用到50米就不错了,很多负责任的工程商,更是加装了大量的红外灯也达不到用户要求。
除此之外,下面我们透过LED红外灯来看一看红外夜视防水摄像机目前市场“软肋”。
红曝有些厂家把能不能达到无红曝效果当做一个技术问题来宣传,好像有红曝就是低技术,没有红曝就是高技术。
其实,有没有红曝只是一个选择问题,并不是技术问题。
凡是波长超过900nm以上的红外线基本都没有红曝,波长越短(越接近可见光),红曝越强,同时,摄像机感应红外线效率也越高。
现在市场上的两种主流红外灯,一种波长在850nm的会有轻微红曝,一种则完全没有红曝的,它的波长在940nm 左右。
在红外夜视防水摄像机的实际应用中,850nm比起940nm波长的感应度要好到10倍,因此850nm 这种有轻微红曝的红外灯拥有更高的效能比,已被作为红外夜视监控的首选。
防水经常可以看到,某厂家的红外摄像机加装个铝制防雨罩就被称做“红外夜视防水摄像机”,殊不知这种貌似能够遮风挡雨的“马甲”能否真正达到国家认证标准的防水等级?但是,记者也曾拆机测试过一些负责任厂家的产品,真正的红外夜视防水摄像机内层各部件拼合处都牢牢镶嵌着一层防水橡胶。
一般说来,通过IP65是普通的“遮风挡雨”水准,而通过IP68才是“潜水”水准。
寿命传统枪机的使用寿命一般为8~10年以上,但是很多工程商都反映红外夜视防水摄像机寿命太短、后期维护太伤脑筋。
原因是我国国产红外灯生产工艺精度不高以及摄像机生产厂为片面追求高功率提高电流负载而导致寿命缩短所致。
目前市场上的红外夜视防水摄像机采用的红外灯主要是多芯片LED和单芯片LED。
多芯片LED电流较高、散热不良,因此造成了它的寿命很短。
单芯片LED生产工艺简单,品质容易保证,发热量低,发光光学系统合理,是做红外灯理想的器件,理论寿命可达10万小时以上。
关于监控产品的一些知识1、关于红外监控摄像机镜头大小与照射距离远近及红外距离远近的说明:我个人认为:红外监控摄像机最重要的三项参数是电视线、镜头及红外距离。
电视线应该接触过监控产品的人都明白,相当于清晰度,电视线越高说明摄像机清晰度越高,目前市场上最好的模拟监控摄像机配上百万像素的镜头可以做到650电视线甚至700电视线的清晰度。
那是不是电视线越高的监控摄像机就真的越清晰呢?理论上是这样的,但应用到实际可能会有很大的偏差,这就涉及到摄像机镜头的选配,普通监控用到的镜头会有 3.6mm /4mm/6mm/8mm/12mm/16mm这几种,其中3.6mm镜头照射的广角度是70度,而12mm镜头照射的广角度是26度,其它镜头的广角度建议大家有时间上百度搜一下,上面介绍得很详细的。
镜头大小跟实际监控范围大小是成反比的,跟单一物体的成像大小是成正比的,也就是说镜头越小,照射的角度越大,照的范围越广,但单一物体成像就越小。
我把上面介绍的参数(电视线和镜头)统一起来举个例:用一台650电视线3.6mm镜头的高清摄像机和一台420电视线12mm 镜头的普通摄像机装在同一个地方,去监控10米距离处站着的一个人,那结果是3.6mm镜头的高清摄像机只能分辨出这个人是男是女,却看不清这个人是谁,不过它除了能监控到这个人外,此人周围一大片范围内的情况也可以同时监控到,12mm镜头的普通摄像机却可以达到能看清这个人脸的效果,不过监控的范围就小了很多,只能看到此人周围很小一片范围。
如果站在普通客户的角度来看两者的区别,12MM镜头的摄像机效果会好得多,因为监控到的人会更清晰地识别出来,不过也有些客户也会有另类的看法:12MM镜头照的范围太小了,只是清晰没有用,如果在摄像机监控范围之外的地方发生了事故就没有办法看到,而3.6MM镜头却可以看到很大一片范围内发生的状况。
所以在实际安装监控的过程中还得根据不同的场所和客户不同的需求选择最合适的产品,并不只是产品的电视线更高就一定看得更清楚,还跟摄像机镜头的选择有很大关系,不过如果同样大小的镜头去对比效果,肯定电视线越高的产品清晰度越高。
镜头使用场所及角度/红外灯配合镜头的照射
距离
1、广角镜头:视角在90度以上,一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所;如2.8MM
2.5MM
2、3.6MM 4MM镜头;红外距离:10米 视角在75度以上,一般用于5*5米左右场所;
3、6MM镜头: 红外距离:20米 视角在60度以上,一般用于8-15米左右场所;
4、8MM镜头: 红外距离:40米 视角在45度以上,一般用于10-20米左右场所;
5、12MM镜头: 红外距离:50米 视角在35度以上,一般用于20-35米左右场所;
5、16MM镜头: 红外距离:60米 视角在25度以上,一般用于25-40米左右场所
6、25MM镜头: 红外距离:70米 视角在15度以上,一般用于40-70米左右场所;
7、长焦镜头:视角在20度以内,焦距的范围从几十毫米到上百毫米,用于远距离监视
8、变焦镜头:镜头的焦距范围可变,可从广角变到长焦,用于景深大,视角范围广的区域;
9、针孔镜头:用于隐蔽监控。
镜头越小,监控的面积越大,而图像物体相对较小。
镜头越大,监控的面积越小(窄),而图像物体相对较大。
可以简单的计算方法:可视距离÷2就相等于所需镜头,再参考视角。
一.红外灯功率与距离红外灯有室内、室外,短距离和长距离之分,一般常用室内10-20米范围的红外灯,由于墙壁的反射,图像效果还不错;用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想,而且价格昂贵,不到必要时一般不采用。
红外灯有不同的功率及850nm、940nm两种波长,波长的选择取决于下列因素:1、如果用户不介意红外灯光线被肉眼所见,850nM的红外灯由于其照明距离远,效果好,应为首选。
2、如果考虑到红暴问题,必需使用940nm的红外灯,应选用低照度的摄像机。
3、选择相对孔径较大的镜头。
4、红外灯的发散角应与镜头的视场角相匹配。
最大照明范围取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平,红外聚光灯最远的投射范围如下:500W=150-200米300W=80-120米50W =15-30米30W =5-15米二.红外距离与红外灯功率红外距离指的是红外光所达到的距离,从几米到几百米,甚至是数公里。
而夜间可视距离是通过监视器所能够看到的清晰有效最大距离,是由红外灯的发光距离、摄像机的感红外程度、现场反射红外情况、供电电源的质量及镜头的匹配情况来决定的。
它们之间相互的结果就像电脑的CPU、内存、芯片组的匹配情况一样,任何一个环节工作效率的降低都会使整个系统的效率降低。
现在有许多经销商以及厂家为了使自己的产品能在竞争中处于优势地位,都成几倍的夸大自己产品的性能,并且只给出产品的红外距离,只字不提客户真正想要的清晰可视距离,以至于现在的红外一体机都标称能看到200多米了。
较好的感红外摄像机(注:在这里所指的是彩色转黑白摄像机)配合远距离红外灯以及相应焦距的镜头,最远也只能看到150米左右,即使再增大红外灯的米数,也只是在光强度有所改变,距离上并改变不了多少,这是因为彩色摄像机的感红外程度是随着距离而呈递减态势,彩色摄像机CCD的原理也决定了彩色摄像机的感红外程度不如黑白摄像机。
而现在客户实际工程中使用的大部分都是彩色转黑白摄像机,此时的红外可视距离和红外距离有很大差别。
常见探测器总结及区别红外线探测器的工作原理:红外探测器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。
探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。
红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。
红外线探测器这种探测器是以探测人体辐射为目标的。
所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。
为了对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
红外探测器,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。
而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦入侵人进入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜而聚焦,从而被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
多视场的获得,一是多法线小镜而组成的反光聚焦,聚光到传感器上称之为反射式光学系统。
另一种是透射式光学系统,是多面组合一起的透镜-菲涅尔透镜,通过菲涅尔透镜聚焦在红外传感器上。
这要指出的是红外面的几束光表示有几个视场,并非红外发红外光,视场越多,控制越严密。
红外线探测器的优点:本身不发任何类型辐射,器件功耗很小,隐蔽性较好。
价格低廉红外线探测器的缺点:容易受各种热源、阳光源干扰。
红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探测器接收。
易受射频辐射的干扰。
环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
什么是双鉴简明意义上的双鉴,就是两种探测方式的整合,通常是指红外线探测方式和微波探测方式的整合。
1.1 微波简介.由于微波探测器可以感温,即能“感知”到人体的温度,所以信号的收发稳定可靠,但是微波通常的可探测范围只有2-3米,探测角度也相应较小,45°角,所以如果需要探测的空间较大,只用微波是不够的。
1.2 红外探测器简介.红外探测器容易受到光照等带有移动物体的影响,所以具有误报的可能,而且在32℃ ~ 40℃时,灵敏度大幅度下降。
红外区紫外区可见光区波长范围红外区、紫外区和可见光区是电磁谱中不同波长范围的三个重要区域。
红外区波长范围较长,紫外区波长范围较短,而可见光区则覆盖了人眼可见的波长范围。
首先,我们来介绍一下红外区。
红外区在电磁谱中波长范围大致在700纳米到1毫米之间。
在这个区域,虽然我们的肉眼无法直接看见,但红外辐射却能够通过物体的辐射热量来进行探测。
红外区具有广泛的应用价值,例如红外吸收光谱、红外热成像和红外通信等领域,使得我们能够更好地了解和利用红外辐射的性质。
接下来,我们谈谈紫外区。
紫外区的波长范围约在10纳米到400纳米之间。
这个区域的紫外辐射对人眼有一定的伤害,所以需要注意保护。
同时,紫外区也具有许多重要的应用,如紫外线灭菌、紫外线检测和紫外吸收光谱分析等。
紫外辐射在科学研究以及医疗领域中发挥着重要的作用。
最后,我们谈谈可见光区。
可见光区是人眼可以感知的波长范围,大约在400纳米到700纳米之间。
因为人类的视觉系统适应于可见光,所以这个区域的光线对我们来说是最直观和最熟悉的。
通过调整波长、强度和亮度,我们可以观察到不同的颜色和亮度变化。
可见光也是光通信、照明和影像获取的主要能源。
总的来说,红外区、紫外区和可见光区是电磁谱中不同波长范围的重要组成部分。
红外区的辐射热量可以被探测和利用,紫外区的辐射则需要注意保护,而可见光则是我们日常生活中最直观的光线。
对于科学研究和应用领域来说,深入了解这些不同区域的特性和应用有着重要的指导意义。
因此,我们应该积极探索并利用红外区、紫外区和可见光区的知识,为我们的生活和工作带来更多的便利和进步。
红外测距应用场景红外测距技术是一种利用红外线进行距离测量的技术。
该技术广泛应用于各个领域,为我们的生活带来了诸多便利。
下面将介绍几个红外测距的应用场景。
1. 自动门控制红外测距技术在自动门控制中发挥着重要作用。
当人靠近门时,红外传感器可以感知到人的存在并测量出人与门之间的距离。
当人靠近门时,距离较近时,门可以迅速打开。
而当人离开一定距离后,门又会自动关闭。
这种自动门控制系统不仅提高了门的使用舒适度,还可以有效节省能源。
2. 反射式红外测距反射式红外测距是一种常见的应用场景。
例如,在电梯门口安装红外传感器,当人靠近电梯门时,红外传感器可以测量出人与电梯门之间的距离。
当人离开一定距离后,电梯门会自动关闭,以确保乘客的安全。
3. 火灾报警系统红外测距技术在火灾报警系统中也有重要应用。
红外传感器可以感知到人体的存在并测量出人体与传感器之间的距离。
当有烟雾或火焰时,红外传感器可以立即发出警报,提醒人们及时逃生。
这种火灾报警系统可以有效减少火灾事故的发生,并保护人们的生命安全。
4. 机器人导航红外测距技术在机器人导航中也有广泛应用。
机器人可以通过红外传感器测量出自己与周围物体之间的距离,从而避免碰撞或与障碍物发生冲突。
这种红外测距技术可以使机器人在复杂环境中自主导航,提高机器人的工作效率。
5. 智能家居红外测距技术在智能家居中也有重要应用。
例如,在智能灯具中,红外传感器可以感知到人的存在并测量出人与灯具之间的距离。
当人离开一定距离后,灯具可以自动关闭,以节省能源。
此外,红外测距技术还可以应用于智能家电的控制,提高家居的智能化程度。
总结起来,红外测距技术在自动门控制、反射式红外测距、火灾报警系统、机器人导航和智能家居等领域都有广泛应用。
随着科技的不断进步和创新,红外测距技术将会在更多领域得到应用,为我们的生活带来更多便利和舒适。
红外摄像头的夜视距离的问题
我们经常在一些价格表上看到红外摄像头的红外距离是50米,80米等,大家注意了这个只红外灯的红外距离,而我们买家所说的红外距离一般都是指的晚上实际能看多远,这样出现问题,下面来说说红外摄像头的夜视距离的问题。
红外摄像头是目前主要的夜间监控摄像机,它主要由低照能力强的CCD板机方案摄像机,夜照镜头、可以发射夜间红外光的红外灯板三者进行合理配置才能达到理想的夜视距离,当然还会和监控场所的环境有关以及监控的对象本身的对比度因素有关,因此不能片面的拿某一个方面的指标来代替夜视红外监控摄像机的夜视监控距离。
现在有些成品摄像机厂商在销售产品时常常拿某一最高指标来说明是摄像机的夜视距离,这是不对的,摄像机的低照夜视能力其实是一个各个器件和周边环境的综合指标,片面的强调某一因素,故意夸大夜视距离,都会影响工程的实际应用效果。
我们认为正确的表述应该是:在使用低照度为0.01LX,清晰度为420TVL以上监控摄像机,再加配上一个F值1.2的8mm镜头,然后配一个25米的远红外灯板,在实际的应用中能清晰看清人的行为活动的最大距离为20米,而不能片面的说成夜视距离取最大的25米。
当然还应注意实际夜间应用彩色摄像机是不能用于夜视的,因为彩色摄像机前的滤色片会滤掉红外光,CCD芯片感应不到外来图象。
所以夜间监控一般都要用黑白摄像机或是彩转黑监控摄像机。
红外热成像仪能看多远?如何计算?用户购买红外热成像仪常常会问一个问题:红外热成像仪能看多远?这是一个特别重要的问题,但又是很难说清楚的问题。
比如说,我们热像仪能看到146×106公里外的太阳,但不能说热像仪的探测距离能达到146×106公里。
但这探测距离又是必须说清楚的一个问题,因为客户买热像仪是用来探测、监控目标的。
华网智能技术总监告诉我们一条约翰逊准则,让我们来一起了解一下,看看如何确定目标探测距离。
约翰逊准则:探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果。
主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。
要回答“热像仪能看多远”,必须先弄清楚“什么叫看清楚”,如探测一个目标,甲认为看清楚了,但乙可能就认为没看清楚,因此必须有一个客观统一的评价标准。
国外在这方面做了大量的工作,约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来。
许多研究表明,有可能在不考虑目标本质和图像缺陷的情况下,用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力,这就是约翰逊准则。
目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。
A.探测探测定义为:在视场内发现一个目标。
这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到1.5个像素以上。
B.识别识别定义为:可将目标分类,即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6个像素以上。
C.辨认辨认的定义为:可区分开目标的型号及其它特征,如分辨出敌我。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。
以上都是在概率50%,也就是刚好能发现目标,以及目标与背景的对比度为1的条件下所得到的数据,从上面的约翰逊准则可以看出,一套红外热成像仪能看多远,是由目标尺寸、镜头焦距、探测器性能等因素决定的。
决定探测距离的因素:1、镜头焦距决定热像仪的探测距离的最重要的因素就是镜头焦距。
镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小,也就是在焦平面上占几个像素。
红外线测距仪测距仪作为一种精密的测量工具,已经广泛的应用到各个领域。
测距仪可以分为超声波测距仪,红外线测距仪,激光测距仪。
前两种测距仪由于精度和距离收到限制已经不再生产。
目前所说的红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,也就是激光测距仪。
一.红外测距仪的原理利用的是红外线传播时的不扩散原理因为红外线在穿越其它物质时折射率很小所以长距离的测距仪都会考虑红外线而红外线的传播是需要时间的当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离红外线测距仪的工作原理:利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移推算出光束度越时间△t,从而根据D=C△t/2得到距离D。
红外线测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
激光红外线测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
激光红外线测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学红外线测距仪的五分之一到数百分之一。
二.激光红外线测距仪分类激光红外线测距仪分手持激光红外线测距仪和望远镜式激光红外线测距仪:1、手持激光红外线测距仪:测量距离一般在200米内,测距仪。
在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。
目前市面上主流的都是激光红外线测距仪,手持式激光红外线测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世,右图就是一款主流的手持式激光红外线测距仪。
2、望远镜式激光红外线测距仪:测量距离一般在600-3000米左右,这类红外线测距仪测量距离比较远,但精度相对较低,精度一般在1米左右。
主要应用范围为野外长距离测量。
望远镜激光红外线测距仪,为远距离激光红外线测距仪,目前在户外使用相当广泛,望远镜激光红外线测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。
四个品牌在产品上各有特点,2011年,美国激光技术杂志公布的数据,2011年全球单品销售冠军是图雅得YP900,这款红外线测距仪测量精准,反应速度快捷三.红外线测距仪的应用领域激光红外线测距仪广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。
红外可视距离与红外距离之间的区别红外距离指的是红外光所达到的距离,从几米到几百米,甚至是数公里。
而夜间可视距离是通过监视器所能够看到的清晰有效最大距离,是由红外灯的发光距离、摄像机的感红外程度、现场反射红外情况、供电电源的质量及镜头的匹配情况来决定的。
它们之间相互的结果就像电脑的CPU、内存、芯片组的匹配情况一样,任何一个环节工作效率的降低都会使整个系统的效率降低。
现在有许多经销商以及厂家为了使自己的产品能在竞争中处于优势地位,都成几倍的夸大自己产品的性能,并且只给出产品的红外距离,只字不提客户真正想要的清晰可视距离,以至于现在的红外一体机都标称能看到200多米了。
较好的感红外摄像机(注:在这里所指的是彩色转黑白摄像机)配合远距离红外灯以及相应焦距的镜头,最远也只能看到150米左右,即使再增大红外灯的米数,也只是在光强度有所改变,距离上并改变不了多少,这是因为彩色摄像机的感红外程度是随着距离而呈递减态势,彩色摄像机CCD的原理也决定了彩色摄像机的感红外程度不如黑白摄像机。
而现在客户实际工程中使用的大部分都是彩色转黑白摄像机,此时的红外可视距离和红外距离有很大差别。
红外可视距离在工程中的实际意义远甚于红外距离。
那么,红外灯真的有固定照射距离吗?红外夜视监控就是红外灯技术吗?从某一方面来看,红外灯不存在固定的照射距离。
客观地说,红外灯要想达到效果,需要优秀的摄像机和性能出色的红外镜头,最好是搭配0.001勒克思以上的红外感应摄像机,最好是黑白的,需要特别的红外镜头,红外透过率达到百分之九十五以上。
问题是,这种摄像机一般价格昂贵,而真正红外透过率达到百分之九十五以上的镜头更是比较难做。
所以,能够最大限度提高红外灯在标称距离内的发光强度则是我们首要考虑的,我们要求做到即便客户是使用普通彩转黑摄像机和普通镜头也能达到一个比较满意的效果。
1、红暴问题:有些厂家把能不能做出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传,好像有红暴就是低技术,没有红暴就是高技术。
其实,有没有红暴只是一个选择问题,并不是技术问题。
我们知道,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm 以上的红外线基本没有红暴,波长越短(越接近可见光),红暴越强,同时,摄像机感应红外线效率也越高。
现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右,一种是没有红暴的,波长在940nm左右。
同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度要好到10倍。
所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率,已被做为红外夜视监控的首选。
2、寿命问题:摄像机的使用寿命可达10年以上,红外灯的寿命是否也能达到这个水平?正确回答这个问题,首先要了解目前红外灯的制造原理。
目前红外灯主要由三种模式制造:1、卤素灯,2、多芯片LED,3、单芯片LED。
卤素灯是一个十分古老的技术,能耗高,发热量惊人,使用寿命很短,因其使用效率低下,并不能够做到很远距离,现在已基本退出市场。
多芯片LED是一个很“概念”的说法。
多芯片LED主要有两种,一种是“食人鱼”,包含4到8棵芯片,另外一种是阵列式发光片,含有10棵到30棵芯片。
为什么做多芯片呢?他们认可的理论是:红外灯照射距离不够是因为能量不够,更多的芯片集合在一起,当然能量就大,也就认为照射距离更远!这可真是典型的外行技术理论。
当然,更远的距离需要更大的能量,但并不是红外灯发出了多少红外光,就能把它简单换算成距离,而是被摄像机吸收了多少红外光。
相反,因其结构先天固有的缺点,多芯片LED没有发光焦点,发光光学系统不合理,有用光效率也比较低(当然,比卤素灯强几倍)。
优点没有发挥出来,致命伤却出来了,比如,阵列式LED,电流高达1000mA以上,基本只是一分钱硬币大小,散热就成为一个问题。
可LED最怕的就是高热,所以,这种红外灯在采用的同时就决定了它的寿命很短。
同时,多芯片LED的生产要求非常严格,每棵芯片都不能有性能上的一点差异,否则,一颗芯片坏掉,就会导致整机全部毁坏。
总体而言,相对于单芯片LED而言,多芯片LED的寿命会差很多。
单芯片LED生产工艺简单,品质容易保证,发热量低,发光光学系统合理,是做红外灯理想的器件,理论上使用寿命可达10万小时以上。
那么,是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢?事实上,远不是这么回事。
这里面原因很多,比如,有的LED芯片级别很低,杂质超标;有的生产工艺不过关,有漏电;有的超功率使用,额定50mA,使用70mA以上,这样短时间内效果很好,可是几个月后就会因过度劳累而衰竭坏掉,或发光功率降低很多!有的没有保护电路,或电路设计不合理,这些都会导致单芯片LED红外灯迅速坏掉。
要想保证红外灯的寿命,首先要选用高等级LED芯片,高等级芯片功率大,一致性好,发光效率高,发热量很小,一颗高等级LED比普通的LED好几十倍,当然价格也比较昂贵。
其次,光学系统设计要合理,发光均匀,利用率高,散热快。
第三,严格控制电压,LED对电压非常敏感,电压稍高,LED管内芯片就会烧掉;电压略低,发光量又会大大降低。
最好在红外灯内就匹配好高质量的开关电源,根据中国的恶劣电源环境,最好从170伏到270伏电压输入都能稳定使用,现在存在比较常见的问题是,大多数工程商对红外灯的电源认识不深刻,而是采取摄像机常用的12V集中供电方式,这样尽管解决了一些其他的问题,但对红外灯或红外一体机来说则无法满足正常使用的要求,图像效果自然不好。
3、角度的问题:红外灯是不是角度越大越好?不论是制造商还是工程商一般都认可这种说法,他们认为红外灯发射角度越大,选用镜头余地也越大,选择广角镜头不会出现“手电筒”现象。
因此,大家都拼命地说自己的红外灯角度如何之大,有80度还有180度。
这种好像很有道理的说法其实是很不负责任的而且也是不科学的。
其实,从某一个具体的红外灯来说,它的功率是额定的,也就是他的发光转换功率是固定的,如果想发光角度大,那自然会牺牲照射距离,相反,如果保证照射距离就会牺牲角度!另外,使用大角度的红外灯配合小角度的镜头,存在光的浪费现象。
比如,一盏红外灯,发光角度是80度,(相当于f3.5mm镜头的角度),如果配合f35mm的镜头,那么,会有百分之九十九的光是在镜头视场以外,也就是说,只有百分之一的光是有用的,其它都浪费了。
一般情况下,红外灯的角度与镜头的角度一致,是最科学的搭配。
其次,并不是红外灯角度越大,画面效果越好。
有的环境,红外灯角度过大,还会影响成像,比如走廊,因其“狭长”的特点,如果红外灯角度大,近处边缘成像太亮,形成“光幕”现象,远处中心反而看不见,只有一片发白现象。
所以,最适宜做法是走廊的红外灯应该比镜头的角度略窄。
第三,可以利用“接灯”技术,两个窄角红外灯搭配,调整位置,可以达到广角灯的效果,我们采用的系列红外夜视系统,就是利用“接灯”这种技术,做到了既望远又广角。
在同样功率条件下,“接灯”技术可以很好提高作用效果。
总体而言,红外灯角度的问题既是选择问题也是技术问题。
不同焦距的镜头选择相适应角度的红外灯,红外灯的角度在什么样的条件下也不应该大于镜头的角度,狭长环境应该选用比镜头角度更小的红外灯。
窄角的红外灯通过搭配,可以得到理想的广角效果,效果更佳,成本更低。
4、通光量的问题:相对孔径,决定了镜头的通光能力,相对孔径F1.0的镜头通光量是相对孔径F2.0的镜头通光量的四倍。
同样的摄像机、红外灯,采用不同的两种镜头,红外作用距离可相差一倍或更多。
大孔径镜头在红外监控方面,比常规普通镜头好四到十倍,按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品。
但由于成本高昂,技术难度大,绝大多数红外产品制造商不具备供货能力。
由于众所周知的国情,市场上虚标F值的镜头大量充斥市场。
尤其是变焦镜头,只标短焦距的F值,不标长焦距时F 值,误导工程商,致使用户根本无法辨清质量好坏。
5、焦点偏移的问题:可见光与红外光由于波长不同,成像焦点不在一个平面上,导致白天可见光条件下清晰,夜间红外线条件下模糊,或者夜间红外线条件下清晰,白天可见光条件下模糊。
可以用三个办法解决。
第一,采用自动聚焦一体机,第二,采用IR专用焦点不偏移镜头,第三,采用专业的调整工具,在现有镜头条件下也可以实现不偏移。
6、色彩问题:红外线在可见光条件下对于摄像机来讲是一种杂光,会降低摄像机的清晰度和色彩还原,彩色摄像机的滤光片就是阻止红外线参与成像。
要想使彩色摄像机感应红外线现在有两个做法,第一,切换滤光片,在可见光条件下挡住红外线进入;在无可见光的条件下移开滤光片,让红外线进入,这种方案图像质量好,但成本高,切换机构有一定故障率。
第二,在滤光片上设计一个特定的红外线通道,允许与红外灯波长相同的红外线进来,这种办法不增加成本,但色彩还原略差。
7、灵敏度的问题:摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。
灵敏度越好,对红外线的感应能力也越强。
当然,灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。
一般来讲,50米以内的红外夜视系统,选用0.1-0.01Lux的摄像机就比较好;50米到100米范围的夜视系统应该选用0.01Lux或更低照度的摄像机;100米以上的夜视系统应选用0.001勒克斯以上的摄像机。
当然,和其它许多产品一样,摄像机虚标指标的现象也是特别严重。
我们曾拿过0.1Lux摄像机和一款号称0.0001勒克斯的摄像机作对比,后者竟不如前者。
8、距离的问题:一百个人做红外产品就有一百个红外夜视距离的标准。
我们认为还是应该以满足客户的要求为标准。
客户的标准是什么?是看清!什么可视距离,发现距离,这些不确定说法都是比较模糊。
不同档次的摄像机、镜头之间的匹配,对于同一盏红外灯发出的光线感应度可能相差几十倍。
所以说,一盏红外灯的作用距离,只能与非常确定的摄像机和镜头共同测定,才能标定其作用距离。
因为应用环境不同,最好留有一定余量。
红外夜视到底能做多远?技术到家,100米以上的红外夜视系统并不是什么难事。
技术到家,指的是必须同时精通红外灯技术,红外感应摄像机技术和红外感应镜头技术,三者缺一不可。