紅外監控攝像機

紅外監控攝像機

陣列式紅外攝像機是指紅外燈的核心為LED IR Array LED Array 是指發光二極體陣列,是高效長壽的紅外夜視設備,具有亮度高、體積小、壽命長、效率高、光線勻五大優勢。

陣列式監控攝像機介紹

陣列攝像機陣列攝像機
陣列式紅外攝像機是指紅外燈的核心為LED IR Array LED Array 是指發光二極體陣列,是高效長壽的紅外夜視設備。它是一個戰略式的LED,發光二極體陣列(LED Array)。深圳喬安科技已推出第四代產品,推出效果和質量遠超傳統紅外燈的新一代陣列式紅外夜視系統。 其中央圓形發光的部分比指甲蓋還小,但是在這么小的範圍裡面它發出來的光線非常的大,產品光路結構上使用非球面光學玻璃透鏡,投射光斑非常均勻,大大提高了監控夜視畫面清晰度,達到可識別面貌的新階段。 區別於傳統LED紅外燈,陣列紅外燈的突出特點是使用壽命長、2~3年內光線無明顯衰減,光線均勻,畫質細膩,清晰度高,陣列式攝像機的夜視圖像比較明亮,雪花點少,無暗角,圖像均勻無暗角,很大程度解決了畫面的手電筒效應,可大幅提升攝像機夜視效果,同時大幅降低數字錄像檔案體積,節省硬碟錄像機空間。 高性能發光晶體陣列式排列,經過特殊封裝,有效解決散熱問題,是發光體時刻處於正常工作溫度,在相當長的時間內得到穩定的功率輸出。

陣列式監控攝像機主要優勢

1.亮度高。很顯然,亮度越高,光線的照射距離就越遠,單個的LED輸出光功率一般為5~15mW,雖然可以通過加大電流來提高亮度,但是材料本身的局限性是,紅外線的

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光電轉換效率不高,只有20%的光,餘下的80%便是熱能。因此,提高亮度的同時,也產生了更多的熱能,對工作溫度要求嚴格的攝像機的關鍵器件CCD來說,明顯是行不通。另外,多個LED多個組合是以PCB板為載體,散熱性能不好。而陣列紅外攝像機的光源,通過將幾十個高效率和高功率的晶元通過高科技封裝在一個平面上,配置良好的導熱裝置。同時增加其光電轉換效率,亮度約是單個LED的100倍。
2.體積小。每顆LED Array最多集成60粒LED發光晶體,集成後的體積也只有指甲蓋大小,製作成品體積也不會太過龐大。由於LED-Array為高度集成的LED,故體積比其他產品小很多。前面提到過,陣列紅外運用了高集成的先進封裝技術,一塊封裝了幾十個晶元的陣列紅外晶片,試想一下,把幾十個單個的LED組合在一起的體積會是什麼樣?體積小最主要是便於套用,如果用幾十個單個LED組合的紅外光源安裝時高速球機上,效果是可想而知的。普通產品的發光角度一般為7°- 10°角,故形成一道有如手電筒般的光束,我們的發光體的角度最大可到180°。在室內可均勻照亮全部空間。單個LED的光學輸出為5mw-15mw,而一個LED-Array的光學輸出達到了800mw-1000mw,而體積有隻有一個一分錢硬幣的大小。這表明LED-Array比市面上同類產品更清晰、更明亮、更遠距離的監控畫面。
3.壽命長:普通LED產品的壽命一般為6000個小時,LED-Array的壽命為50,000個小時,一般LED燈若有損壞, 都不在產品的保固範圍內, 而 LED-Array 則可提供二年半的保固期限, 其使用壽命是普通LED紅外攝像機的9倍。普通的LED紅外攝像機將LED發光管和攝像機置於一個腔體內,而且LED管的熱量無法通過PCB板得到有效散發,溫度問題嚴重製約了CCD的使用壽命。普通LED紅外攝像機在使用3個月後,便開始出現老化跡象,畫面模糊、發白、對比度缺乏等等問題出現,直接影響產品使用效果,甚至整個攝像機報廢。
4.效率高:由半導體本身的特性所決定,其發光效率與散熱性能是一個良性循環。光電轉換效率提高30%,同等流明下消耗電能減少1/3熱量更低,散熱性能越好,那么工作溫度就越低,工作溫度低又能更好的保障其發光效率。反之,則是陷入效率不斷衰減的惡性循環。另外,我們的供電系統採用自主專利的高頻尖脈衝供電,保證獲得更高的效率。不衰減,特殊封裝技術有效解決散熱問題高性能發光晶體陣列式排列,經過特殊封裝,有效解決散熱問題,是發光體時刻處於正常工作溫度,在相當長的時間內得到穩定的功率輸出。
5.光線勻:眾所周知,每個普通的紅外LED前面都有一個球面,是一個獨立的光學設計,用來改變光斑的大小。當多個紅外LED組合在攝像機鏡頭的周圍後,發射出來的光線就是多個光斑重疊組成,重疊的部分就會亮度特別高,同時還形成一個圓 圈,即“手電筒效應”,夜視畫面效果當然是不均勻的。而陣列紅外攝像機相當於是一個大的點光源,通過特殊的光學設計,使得光線均勻照射被監控物體,所得到的監控畫面的中間和四周的亮度是一致的。除此之外,我們的陣列紅外攝像機在根據紅外光和可見光通過鏡頭的折射率不同、CCD的感光特性等方面做出了進一步的完善和改進。保證白天和晚上都能得到色彩真實,聚焦準確清晰的畫面效果。

故障分析

紅外一體攝像機
紅外一體攝像機紅外一體攝像機
常見問題及解決方法
紅外一體攝像機頗受大家的歡迎,主要原因是成本低,安裝方便,但是在使用過程中總會遇到一些讓我們想不到的問題,下面是我在生產和銷售紅外防水攝像機中所遇到的問
紅外監控攝像機紅外監控攝像機
題,供大家參考:
防水和散熱效果不理想
用的時間長了之後,裡面或多或少會出現汽水(此現象主要集中在北方地區),造成這個現象的原因主要是出在外殼的密封效果不夠和當時裝機時沒有考慮到溫差。當紅外燈開始工作時會產生大量的熱量,同時由於部外殼的散熱效果不夠,這樣就會大大降低攝像機的使用壽命,要解決這個問題其實可以考慮把攝像機的外殼做成多條線槽構成,這樣有利於散熱。
夜視效果不理想
此現象主要表現是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實這個問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的,我們紅外攝像機所使用的紅外燈又稱850紅外發射管,峰值波長在850,角度從5-60度可以選擇,當紅外發射管角度越小時照射距離越遠,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,要解決這個問題主要是看廠家想追求什麼樣的效果和什麼樣的成本,當然紅外發射燈的功率和價格是成正比的,距離可以達到多少?但是大家可能忽略了一個問題——紅外燈的功率和直徑大小?當紅外燈的外觀和大小一樣時,其實功率你是沒有辦法知道的,可能唯一的辦法就只有實物測試了。從我個人生產紅外攝像機的經驗來解決這個問題,我採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,遠近都可以顧及到。
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的色彩在白天都會或多或少的偏色,這個最直接的原因是攝像機濾光片的問題,一般紅外一體攝像機使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片,其優點是成本低,但由於自然光線中含有較多的紅外成份,當其進入CCD後會干擾色彩還原,比如綠色植物變成灰白等等(有陽光的室外環境尤其明顯)。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個問題,IRCUT雙濾光片由一個紅外截止濾光片和一個全光譜光學玻璃構成,當白天的光線充分時紅外截止濾光片工作,CCD還原出真實色彩,當夜間光線不足時,紅外截止濾光片自動移開,全光譜光學玻璃開始工作,使CCD充分利用到所有光線,從而大大提高紅外性能。
臨界點的反覆跳變
這是因為部分不管是配置了IRCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機在某些複雜的光線的環境下不能穩定的工作造成的,同時因為多數廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態,其臨界點的反覆跳變就不能盡人意了。但是如果採用智慧型晶片來控制,其模糊邏輯能力能有效控制IPCUT雙濾光片的工作狀態。換句話說很多的廠家是不願意在這上面投入成本的。
圖像偏色問題
所有的黑白攝像機都是感應紅外光的。在可見光條件下,紅外光線對於彩色攝像機來講是一種雜光,會降低彩色攝像機的清晰度和色彩還原。而攝像機使用CCD是感應所有光線(可見光、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肉眼只觀察到可見光所產生的影像很不同,由於CCD感應到了紅外線,它會干擾到DSP的運算,導致偏色。
針對紅外攝像機監控圖像的偏色問題,業界進行了大量的技術研發,主要有三種方式解決這一問題。其一是通過調試CCD上的RGB色調來作DSP處理,這種做法治標不治本,而且並不是每個生產廠家都具備這種晶片處理能力;其二是通過濾光片切換,白天用全部濾除紅外線的濾光片,晚上則用一個普通石英片修整光線;其三是通過機型的改變,用雙CCD的紅外攝像機取代IRCUT攝像機,在保證白天不偏色的情況下,還可以增長紅外攝像機使用壽命。
散熱問題
由於配置了發熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動後,整個工作時間段內(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中,會影響攝像機等其它部件的正常工作。例如50顆¢5的紅外燈板,長時間運行的話,LED板上的溫度幾乎可以達到90度左右。
由於紅外發光LED的輻射功率是和電流成正比的,很多不規範的廠家就用加大電流的方式來提高照射效果,然而電流越大溫度越高。照射效果雖然提高了,但是機器本身由於LED過熱會受到很大的傷害。其中,LED板後面的CCD就是最直接的受害者。CCD一般只能支撐到60-70度長。
為了解決這個問題,各個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,但是在照射長距離的時候,效果肯定不如後者。
2、在機器內部加散熱風扇,這樣做效果肯定是有的,不過那樣對風扇的考驗是要很嚴格的,而且加了風扇對於外殼的設計上也是個考驗,要保證美觀還要實用。
3、使用恆定電流電源供電。保持電流恆定,控制LED的散熱。
4、LED燈的分組排列。例如,以24顆的紅外來說,可以把它排列成3組來減低熱量。
5、結構材質的選擇。例如,LED燈板和外殼選用鋁合金等散熱比較好的材料。
6、使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調,自動調節機體內部溫度,良好的解決了這一問題。
紅外燈壽命問題
從外紅燈的角度來看,提高壽命和加大距離往往是相互矛盾的。因為如果廠家需要加大紅外燈的照射距離,勢必就需要增加紅外燈的功率,而增加功率勢必會縮短紅外燈的壽命,一些廠家為了一味追求紅外燈的距離,刻意的增加紅外燈的功率,使得紅外燈壽命大大減小。而且隨著功率的增加,使得攝像機內部溫度提高,使得攝像機很容易損壞,造成惡性循環。
在這種情況下,我們就不能用提高供應電流來提高紅外燈亮度,使之超負荷工作,雖然表面上最佳化了紅外性能,實質上嚴重影響紅外燈的壽命衰減。要提高紅外燈的壽命首先要保證紅外燈不負載,在不負載的同時通過增加紅外燈的數量來保證有效距離;有的廠家則通過採用鋁基板等高傳導率材料、加大風冷器件的使用、增加外殼面積等方式來增加機身的散熱能力,從而提升壽命。
在電路控制部分,也有部分廠家採用脈寬調製定律來保持紅外燈電流的恆定,從而減少紅外燈的發熱,以達到延長壽命的目的。採用脈寬調製定律後,無論外界輸入的電流如何波動,通過電路進入到紅外燈的電流都非常穩定,從而保證紅外燈發揮自身最大的效率、延長壽命。[3]
紅暴問題
什麼是紅暴呢?紅暴是由於所發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(採用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。中路通訊公司採用美國奧克斯特(AUCSITER)紅外技術,通過在保證紅外燈功率的前提下,降低紅外燈自身熱耗,調整紅外光線角度,使紅外燈的有效利用率達到了90%。在紅外燈的選擇上,挑選波長較大(910nm)的紅外燈,嚴格降低紅暴,達到了微紅暴效果。
紅外攝像機的起霧結霜問題
霧、霜的形成是由於空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結而成,因冷環境的強、弱分別凝結成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中,尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜,導致攝像機無法看清物體,直接影響監控效果。中路通訊公司通過採用先進的電子除霜電路,有效的控制腔體內的飽和水蒸氣濃度,做到了自動除霧除霜。
紅外攝像機的視窗玻璃清潔
紅外半球攝像機在雨雪天或粉塵大的環境下工作,防護罩的視窗玻璃容易出現污垢,造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷,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。
紅外攝像機的恆溫
由於配置了發熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動後,整個工作時間段內(以12小時計)在紅外半球攝像機前部會有熱量集中,即腔體內前端溫度偏高,如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設計使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調,良好的解決了這一問題。
自動冷暖空調採用珀爾帖效應原理,測溫控制電路可以自動調節,將防護罩內溫度恆定在攝像機正常工作溫度範圍內,出廠時罩內溫度設定在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實驗表明該紅外半球攝像機可在-40℃~+70℃(陽光直射)的室外自然環境下正常工作。
紅外攝像機的全封閉
除恆溫外,使用自動冷暖空調的另一優點是可以將紅外攝像機做成全封閉,不留任何散熱孔,阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入,使其能夠適應粉塵大的惡劣環境,如大型煤礦也可正常使用。
紅外一體攝像機
紅外一體化攝像機,有指半球型紅外一體機、快速球型紅外一體機、結合雲台的紅外一體化攝像機和鏡頭內建的紅外一體機。
與傳統攝像機相比,紅外一體機體積小巧、美觀,在安裝方面具有優勢,比較方便,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,不似傳統攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統(鏡頭)、CCD、DSP技術專利均被國際知名大廠所掌握,相對傳統攝像機來說,一體機質量可以得到較好的控制。同時,一體化攝像機監控範圍廣、性價比高。傳統攝像機定位系統不夠靈活,多需要手動對焦,而一體化攝像機最大的優點就是具有自動聚焦功能。
可以做到良好的防水功能也是紅外一體化攝像機的特色之一,一體化攝像機室外型都具有防水功能,而傳統攝像機需和雲台、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。更有專門為水下作業開發出的潛水型一體化攝像機。
另外紅外一體式攝像機集成的紅外燈可以在光照度低於一定的數值甚至夜晚時自動打開以達到穩定的成像效果。
紅外一體化攝像機多用於政府項目、高檔次高層大樓,以及商場、學校、酒店、賓館大堂等,另外還有專門適合醫院手術室等對環境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機無火花的防爆型產品。其他專業用一體化攝像機,如軍用、航空、極地、海底、生化環境用等,因為用途不同,相應具有不同的特殊功能,如防高壓、防腐蝕、防震動等。

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