三代点阵红外的差别以及第三代点阵红外摄像机优势
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有关阵列摄像机知识的介绍点阵摄像机又称作阵列摄像机 LED Array Camera,是最新出现的摄像机一个类别,点阵摄像机是红外摄像机的一种,普通的红外线摄像机是由很多颗LED灯组成的,而点阵式摄像机只有一颗灯或两颗等,这就是最直观的区别,本文详细对HIZOR红外点阵摄像机做一番探讨。
阵列式红外摄像机是指红外灯的内核为LED IR ArrayLED Array 是指发光二极管阵列,是高效长寿的红外夜视设备。
它是一个战略式的LED,发光二极管阵列(LED Array)现已开发出第三代产品,推出效果和质量远超传统红外灯的新一代阵列式红外夜视系统。
其中央圆形发光的部分比指甲盖还小,但是在这么小的范围里面它发出来的光线非常的大,产品光路结构上使用非球面光学玻璃透镜,投射光斑非常均匀,大大提高了阵列式红外摄像机的监控夜视画面清晰度,达到可识别面貌的新阶段。
区别于传统LED红外灯,阵列摄像机选用的阵列红外灯突出特点是使用寿命长、2~3年内光线无明显衰减,光线均匀,画质细腻,清晰度高,阵列式摄像机的夜视图像比较明亮,雪花点少,无暗角,图像均匀无暗角,很大程度解决了画面的手电筒效应,可大幅提升摄像机夜视效果,同时大幅降低数字录像文件体积,节省硬盘录像机空间。
阵列摄像机选用高性能发光晶体阵列式排列,经过特殊封装,有效解决散热问题,是发光体时刻处于正常工作温度,在相当长的时间内得到稳定的功率输出。
阵列摄像机的优势在于1.亮度高。
很显然,亮度越高,光线的照射距离就越远,阵列红外摄像机选用的单个的LED输出光功率一般为5~15mW,虽然可以通过加大电流来提高亮度,但是材料本身的局限性是,红外线的光电转换效率不高,只有20%的光,余下的80%便是热能。
因此,提高亮度的同时,也产生了更多的热能,对工作温度要求严格的摄像机的关键器件CCD来说,明显是行不通。
另外,多个LED多个组合是以PCB板为载体,散热性能不好。
而阵列摄像机选用的光源,通过将几十个高效率和高功率的晶元通过高科技封装在一个平面上,配置良好的导热装置。
IR-III技术起源(IR-III Technology Origin)IR-III技术核心研发团队设在美国德州达拉斯市成立红外夜视技术应用的开发机构,2006年开发出IR-III技术,并没有立刻进行广泛的技术应用推广,而是一直在实验室处于调试和测控状态,历经四年的技术检测实验,IR-III于2010年才正式应用于安防领域,并与国内许多大型安防企业合作推广。
它是继主动红外第一代普通LED,第二代阵列式(LED Array)之后,最新出现的一种新型红外夜视技术,它具有夜视距离远,零光衰,功耗低,光电转化效能高等特点,是未来安防夜视监控的主流应用光源。
IR-III技术演变(IR-III Technology Develop)IR-III技术是在主动红外技术中对第一代、第二代技术的基础上演变的。
第一代普通LED红外技术,尽管在应用距离和使用寿命问题上有很大的局限性,但因其低廉的成本,使其产品在安防市场占有率达到了95%以上。
为了克服距离问题,在第一代普通LED红外技术产品出现的十年时间里,不断地加大产品外壳体积和增加红外LED个数,为了克服第一代产品的寿命和衰减问题,于是出现了第二代阵列式技术红外技术(LED Array),阵列式红外技术将发光芯片集中在一起进行封装,光电转换后红外光经过一个透镜,能有效解决光衰和寿命问题,但这种红外阵列方式又产生出了新的问题,如发热量大,光效用低,成本较高等,致使这种产品在安防市场不能很好地大面积应用。
第二代阵列式红外技术自1998年面市以来,一直没有获得全面的推广应用。
这除了市场因素外,产品本身也存着明显的劣势。
第二代阵列式虽然在使用寿命上比第一代长了,体积小了,在质量等级方面也提高了,但是在价格方面却提高了很多。
再者,第二代阵列式亮度不足也是一大缺点,为了配合摄像机镜头的角度而使用透镜来缩小送光角度时,无可避免的有许多发光点偏离了透镜的中央(俗称:偏心现象)而造成送光效率不佳,以致相较于相同功率的第一代普通LED而言,“不够亮”是其缺点。
第三代红外技术(IR-III)并不是阵列式视频监控的发展方向在于室外,室外监控的发展方向在于夜视,夜视的发展方向在于红外技术,这个趋势越来越明显。
从第一代传统LED,到第二代阵列式,再到领先行业一整年的IR-III技术,红外夜视技术发生了一场革命性的“技术战争”,IR-III技术成为红外夜视技术的焦点,备受关注。
正当IR-III技术以新脸孔出现在红外夜视市场时,市场上也出现了第三代阵列式红外摄像机,造成很多客户分不清IR-III技术与第三代阵列式,有些客户误以为第三代阵列式就是IR-III技术,其实,IR-III 技术并不是第三代阵列式,第三代阵列式也不是IR-III技术,希望大家能分清两者之间的区别。
顾名思义,阵列式红外摄像机是采用多芯片排列发光设计原理实现夜间监控。
而阵列红外摄像机的光源,通过将几十个高效率和高功率的晶元通过高科技封装在一个平面上,其实发热量与功耗大家可想而知。
其实,第三代阵列式只是在原来传统第一代LED的基础上将封装方式做了超微改进,加善了光衰问题,并非是IR-III技术,充其量只是第二代阵列式。
深圳市深安通达科技有限公司(SATD)第三代红外摄像机就是以IR-III技术研究开发的,将作为红外夜视领域的领先产品。
深安通达(SATD)第三代红外摄像机技术与阵列式区别:亮度:第三代阵列式将发光二极管按照阵列式排在一起,通过一个透镜来进行光传递,是通过将几十个高效率和高功率的晶元通过高科技封装在一个平面上,由多颗芯片组成的。
而深安通达(SATD)第三代红外摄像机技术是通过一个高效率和高功率的芯片组成。
两者之间最大的区别是芯片的组成。
目前,市场上有分别出现过由24、36、72个发光二极管组成在一起的阵列式光源。
众所周知,光的发射是直线,一个透镜只有一个圆心,众多的发光源并不能将所有光线都聚集到透镜的一个焦点上发射出去,因而光线比较分散,从而造成红外光约93%的光线被浪费,导致亮度不强。
基于红外技术的消毒防疫智能巡检机器人研究与设计发布时间:2022-02-14T04:22:30.229Z 来源:《中国科技人才》2021年第28期作者:陈智勇余晨代杰王楠[导读] 能够实现避障、自主移动消毒、智能红外监控摄像机等功能的消毒防疫智能巡检机器人,能够完成不同场景、不同需求的消毒与检测任务。
武汉东湖学院计算机科学学院湖北武汉 430212摘要:自2019年新冠疫情爆发以来,为防范疫情爆发,在公共场所需要进行环境监测,安全巡视和消毒的工作,能在公共区域全天候消毒的防疫机器人得到了愈来愈多的关注,本项目根据已有的消毒防疫机器人提出新的优化方案,设计出以STM32为控制器,能够实现避障、自主移动消毒、智能红外监控摄像机等功能的消毒防疫智能巡检机器人,能够完成不同场景、不同需求的消毒与检测任务。
关键词:智能红外监控;STM32控制器;消毒防疫智能巡检机器人1引言2019年新冠疫情爆发,病毒无情的扩散,国家启动隔离措施,但是对于外部公共环境的安全卫生是否达到标准还需要进一步加强,为进一步减少人与人之间的接触带来的病毒传染,本项目采用消毒防疫智能巡检机器人定时进行空气消毒、监测来往人群的体温等功能,并且能够在各种环境下正常运作,就非常符合当前形势的需求。
该项目将原本的消毒机器人进行优化,能够实现避障、自主移动消毒、智能红外监控摄像机等功能。
且该机器人不仅仅可作用于商场,火车站等公共场合,同样可在学校,公司,工厂或居家使用。
相比于原本的消毒机器人来比较,该机器人有成熟的操作系统,且对现代社会的意义重大,不仅仅可作用于新冠的防护,同时可作为公共场所的日常消毒,病毒防范的一把利剑。
目前,在大型商场(如武汉亚洲贸易广场、武汉群光广场等)进行试用过程中表现良好! 2消毒防疫智能巡检机器人思路和框架 2.1驱动模块该模块实现机器人的自主移动功能,由驱动模块、电机以及麦克纳姆轮组成,电机采用行星减速电机 MD36N,该行星减速电机能把输入的低转矩高转速通过齿轮组转换成高转矩低转速输出,从而在变速中提供较大的合力矩,并且保持较平稳的速度传递。
点阵式阵列红外LED的优点三代红外光源的演变第一代传统LED•优点:解决摄像机低照度问题•缺点:光衰快、发热量大、散热性能差、单颗亮度低、体积过大、使用寿命短、角度搭配不合理第二代阵列式•优点:亮度高、红外角度可搭配、•缺点:光效率低、发热量大、功耗大、成本高、相对寿命长、体积小偏心第三代点阵式•优点:亮度高、散热性能好、使用寿命长、电光转化效能高、功耗低、光衰小、发热量小、红外角度可搭配、体积小、质量等级高第三代阵列(点阵)LED的优点对于第三代红外光源,市场上有多种叫法,有的公司叫第三代阵列红外,有的叫第三代点阵红外,有的叫IR-III红外,其实都是同一种最新红外技术,采用的是台湾晶元的42mil大功率红外芯片,采用特殊的工艺技术封装而成。
对于传统LED红外及第二代阵列红外来说,本质的区别可简单分以下几种:1、第三代点阵红外采用4种元素的晶片,而传统LED与第二代阵列红外采用3元晶片,发光部位是晶元的周边,第三代点阵红外是轴向发光,聚光及二次透镜收光优势很明显。
2、第三代点阵红外采用长晶工艺及矽胶的封装方式,在遇热的情况下不会产生断裂层,克服了第一代LED 红外的致命弱点。
3、第三代点阵红外采用热电分离,可以有效解决散热问题,克服传统LED因发热而影响到寿命。
4、第三代点阵红外每个发光元件都可以做到将光源从中心位置有效的发送出去,因此光电转换效率最高。
总结传统LED红外及第二代阵列红外的弱点:第一代红外弱点(封装材料采用环氧树脂,致命弱点遇热产生断裂层,是导致光衰的最大因素。
热电不分离,散热问题影响寿命)。
第二代多点阵列红外弱点(发光芯片不能保证在最中心位置,因此聚光偏心,导致光能不能有效利用)。
综上所述,第一代、二代红外与第三代红外产品还有本质的区别,就是原材料的组成,4元晶片轴向发光,聚光及二次送光优势明显。
第三代“点阵式红外光源”,以独特的封装技术将新红外光源18个月内的光衰控制在10%以内,电光转化效能较第一代、第二代使用的三元晶片高出50%以上,降低了功耗,使用寿命是激光红外与传统红外的5倍以上,散热性能良好,质量等级高。
点阵红外传感器的作用一、点阵红外传感器是啥玩意儿呢?咱先来说说这个点阵红外传感器啊,它就像是一个超级敏感的小卫士呢。
你想啊,在好多好多的地方它都能派上大用场。
比如说在那种自动感应的门那儿,当有人靠近的时候,它就能感觉到,然后门就自动开啦,就好像门突然有了眼睛一样,这就是点阵红外传感器在背后默默发挥的作用呢。
在一些安防系统里,它更是大显身手。
要是有个小贼想要偷偷摸摸地潜入,点阵红外传感器就能发现他的踪迹。
它就像一个无形的网,只要有人或者动物进入到它的感应范围,它就会发出信号,就像在喊“有人来啦,有人来啦”,这样安保人员就能及时知道情况,采取措施啦。
再说说在一些智能照明系统里吧。
有时候我们走进一个房间,灯就自动亮了,等我们离开一会儿,灯又自动关了。
这背后啊,很大程度上就是点阵红外传感器的功劳。
它能感知到房间里有没有人,就像一个贴心的小管家,帮我们节约能源呢。
还有哦,在一些工业生产线上,它也很重要呢。
比如说有些地方需要检测物体有没有到达指定的位置,或者是有没有东西掉落到不该掉落的地方,点阵红外传感器就能够迅速检测出来。
这就像是给生产线装上了一双精确的眼睛,能保证生产的顺利进行。
二、它的具体作用还有这些呢1. 在智能家居方面。
现在大家都追求智能家居生活,点阵红外传感器能让家居变得更加智能。
像在卧室里,它能根据人的活动情况来调节空调的温度。
如果它检测到你晚上睡觉翻身比较频繁,可能是有点热了,就可以自动把空调温度调低一点,是不是超级贴心呀?而且在客厅里,如果有人在沙发上坐了很久不动,它可以判断你可能是在看电视或者休息,就可以自动调整灯光的亮度,营造一个舒适的氛围。
2. 在交通领域。
大家可能想不到吧,点阵红外传感器在交通方面也有作用呢。
在一些停车场里,它可以用来检测车位有没有被占用。
当一辆车开进车位的时候,传感器就能感应到,然后停车场的管理系统就能知道这个车位已经有车停了,就可以在指示牌上显示出来。
而且在一些交通路口,如果有车辆违规闯红灯或者是越线,点阵红外传感器也可以检测到,然后通知交警叔叔,这样就能保证交通的安全和有序啦。
新一代红外摄像机的点阵式红外灯特点红外摄像机的点阵式红外灯光线强弱不再以功率为标准红外摄像机的一代LED红外灯、二代阵列式红外灯中,人们常以红外芯片的点数来区别红外灯的强弱、亮暗好坏。
由于传统的发光芯片有大小之分,功率也各不相同,自然功率大的红外灯亮度高、照射距离远。
另外如果使用这种方式来区分红外摄像机的红外灯的好坏,需要红外灯的光电转化效率。
光电转化效率不同,仅凭红外摄像机的红外灯功率参数很难评定红外灯质量好坏。
点阵式红外灯问世以后,彻底改变了这种局面,人们可以完全脱离红外灯功率评估法,而通过光学输出(mW)来区别红外灯的强弱、亮暗。
红外摄像机的点阵式红外灯照射距离与晶片数目无关红外摄像机的点阵列红外灯采用特殊的“晶片结构”、“长晶工艺”、“封装技术”,与以前红外摄像机的红外灯亮度标准完全不同。
在红外摄像机刚诞生时,要想对50米外的距离进行识别监控,则需要60颗24mil的红外灯才能实现。
由于灯板体积大,功耗高,散热能力弱,寿命不到一年。
红外摄像机采用第二代阵列式红外灯后,仍然是60颗24MIL,体积缩小数倍,散热能力得到有效改善,寿命延长5到10倍。
现在红外摄像机使用第三代点阵式红外灯,则只需要一颗42mil就能搞定,体积更小,寿命更长,照射识别距离延长到80米。
点阵列式红外灯仅凭一颗红外灯就能照这么远的原因,主要还是因为它那极高的光电转化效率。
正因为如此,由采用该晶片组装的产品,热量极小,寿命更长。
人们以红外摄像机的红外芯片的点数来区别红外灯的强弱、亮暗。
之后,由于芯片大小不同而功率不同,就改以输入功率的大小来区别红外灯的强弱、亮暗。
但以输入功率来区分亮暗,须以芯片的“发光效率相同为前题。
以往,确。
深圳市迪威乐科技有限公司新产品推介传达部门:营销部、仓库、采购部、生产部、技术部、客户产品名称:70米点阵式彩色红外防水摄像机产品型号:DV-876产品说明: DV-876采用最新一代点阵式红外光源(即IRⅢ)它既有第二代体积小,散热处理好,寿命长的优势,又解决了因偏心现象而不够亮的缺点。
点阵式LED的价格接近第一代传统LED。
这是集第一代、第二代优点于一身,并完全避免了缺点的最新一代红外发光元器件。
◆专利产品,外观专利号:200830348327.3◆采用最新一代LED光源(IRⅢ即点阵式红外灯技术),光电转化效率高,功耗低,寿命长◆双点阵式红外灯,光源分布科学合理,光斑更均匀令效果更出众;◆有效距离可达70米;◆标配16mm F 1.2高清晰红外镜头;技术参数:技术要点:HE为sony EFFIO-E 650线方案,CCD为最新的ICX672/673,DSP采用CXD4127标配16mm镜头,可做的镜头为:6mm、8mm、12mm、16mm、25mm“点阵式”红外光源市场上某些厂家亦叫阵列式(第二代红外光源的叫法),为了与第二代的光源区分开,我公司将此命名为“点阵式”红外光源优劣对比:第一代(传统LED)优势--市场占有率高,达95%以上,规模生产,具有绝对的价格优势!劣势--热量不易导出,长时间工作树脂容易断裂,导致光衰快,影响使用寿命。
第二代(阵列式):优势--将多颗红外LED直接封装在铝基板上,解决了散热问题,从而提高了寿命;使用硅胶封装,不易产生断裂,减少了光衰;体积小,简化了生产工艺,提高生产效率。
劣势--价格比传统LED高出许多(封装成本高、报废几率大);为了配合摄像机镜头的角度而使用透镜来缩小送光角度时,无可避免的有许多发光点偏离了透镜的中央,而造成送光效率不佳,以致相较于相同功率的传统LED而言,“不够亮“是其缺点。
第三代(点阵式):集一代二代的优点与一身,又解决了它们所有的缺点,是取代传统LED及阵列LED强有力的新一代光源!深圳市迪威乐科技2010-12-16。
论第三代红外探测器的需求及选择在历经了半个多世纪的红外光电探测器的发展研究,红外探测器像元数目已经从少于100元的一代发展到10万元的二代,再到百万像素的三代,在出现了庞大的红外探测器器件家族之后,人们又进入了以高探测率、大面阵、低成本、多光谱为技术特点的第三代。
在红外探测器技术飞速发展的时代,碲镉汞、量子阱和II类超晶格探测器都成为了第三代红外探测器技术的代表者,有第三代红外探测器所共有的特征。
文章分别介绍了三种代表技术,并将锑基II 类超晶格红外探测器作为最佳选择,分析其独特的结构和材料器件优势,指出了其关键要解决的问题和其广阔的应用前景。
标签:第三代;红外探测器;材料;器件红外光自被人类发现以来,红外探测技术历经了两个多世纪的发展,从第一个实用的红外探测器研制成功之后,就广泛应用于军事、民用、太空等领域,如:红外成像、红外制导、红外预警等,利用其分辨率高、保密性好、抗电子干扰能力强的优点,广泛用于夜视、导航、预警、火控、防伪、精确打击等。
并且随着研究的进展,先后出现了两代红外探测器,第一代以机械扫描方式实现目标成像;第二代凝视型焦平面探测器的单元数量比一代高三个数量级,进入二十一世纪,红外焦平面技术又发展到了第三代,它与第二代相比,更注重多色探测、高性能和低成本的特质。
由图1所示可以看出红外探测的发展历程。
1 第三代红外探测器的内容及概况分析碲镉汞、量子阱和II类超晶格探测器红外探测技术都被称为第三代红外探测技术,它们所共有的技术要求是:(1)高工作温度状态、高探测率、高量子效率;(2)多光谱、高分辨率、大面阵;(3)低成本的制备。
在共有的技术要求下,涵盖有三个方面的内容:(1)高性能、高分辨率、多波段探测的制冷焦平面;(2)中等性能或高性能的非制冷焦平面;(3)低成本的非制冷焦平面。
其中:高性能是指像元在100万以上;低成本是通过提高工作温度的方法,进一步改进器件技术。
第三代红外探测器中,单色探测器包括:大面阵InSb中波红外探测器、InGaAs近红外探测器和非制冷红外探测器。
红外摄像机,红外监控摄像机
三代点阵红外的差别以及第三代点阵红外摄像机优势
第一代:传统红外LED
红外技术的发展最早在60年代初期由美国贝尔实验室研发成功,最早期的红外转换效率只有5%,效率很低,多用在红外遥控器等简单产品上。
经过在夜视应用中的反复实践和发展,通过把单个的红外LED封装组合起来,固定于镜头的周围,给监控摄像机成像进行主动补光。
传统的小功率LED是最先用于红外摄像机并现在仍在大量使用的一个红外光光源,被业内统称第一代传统的LED,业界普遍使用鼎元,其次有光磊的,效果更差还有韩系和日系灯芯,最差的是国内的很多俗称散芯的灯芯。
价格和质量参差不齐。
第一代LED的主要优势是价格优势,应用广泛。
占有了目前红外摄像机市场95%的份额。
但它的光衰快,寿命短,功率小等缺点是业界对红外摄像机不满的主要原因。
第二代:多点阵列LED
多点阵列LED是集成了多颗小功率LED在一个小范围内,并作了“热电分离”处理,使得整个零件能置于任意大小、任意形状的散热体上,从而解决了散热问题,不再会由于高温而伤害了周边其它电子元器件。
又由于使用新的封装材料,不会产生断裂层而极大的减少了光衰减,寿命较传统LED长了5-10倍。
但多点阵列LED成本上比传统LED高出了很多,为了配合摄像机镜头的角度而使用透镜来缩小送光角度时,无可避免的有许多发光点偏离了透镜的中央(俗称:偏心现象)而造成送光效率不佳,以致相较于相同功率的传统LED而言,“不够亮”是其缺点。
第三代:点阵红外LED
基于市场实践的迫切需求,第三代点阵红外在原有的LED红外技术的基础上,进行一项革命性改进,采用革新的半导体技术,经过特殊封装,形成大功率发光二极管阵列(LED Array)。
每颗LED Array等同于60粒14MIL LED发光晶体的亮度,显著优势体现在体积,亮度,寿命,光电转换,光均度、价格等方面。
1、体积小
由于LED-Array为高度集成的LED,体积很小。
单个LED的光学输出为5mw-15mw,而一个LED-Array的光学输出达到了800mw-1000mw。
体积小最主要是便于应用,同时简化成本。
2、亮度高
第三代点阵红外采用4种元素的晶片而传统的都是采用3元晶片,4元晶片发光是轴向发光,更利于光能的收集与聚光,配置以良好的导热装置,光电转换率很高。
高亮度决定了光线的照射距离,为第三代点阵红外在中远距离红外机的应用打下了良好基础。
3、使用寿命长
普通LED产品的寿命一般为6000个小时,LED-Array的寿命为50,000个小时,2~3年内光线无明显照度衰减。
由于采用的新的封装材料及散热处理,大幅提升红外摄像机的夜视寿命。
随着摄像机技术的进步,夜视监控还在进一步的发展中,人们对成本,画面清晰度,应用领域要求会越来越高,东莞迈视电子自主知识产权的第三代点阵红外产品性价比大大优于目前行业主流的产品,必将在夜视监控领域引起一场新的技术革命,引领行业规模化生产,使得高质量夜视摄像机得以推广和普及,最终在整个视频监控领域实现普通LED红外摄像机的替代,最大限度的满足不同应用领域对夜视监控的要求。