С нарастващото търсене на нощно наблюдение в проекта за система за видеонаблюдение, инфрачервените камери навлязоха на основния пазар на камери, а обемът на продажбите се увеличава с всеки изминал ден. Постепенно се разкриват проблеми при прилагането на инфрачервената технология за нощно виждане.
Всъщност, технологията за нощно виждане е оптоелектронна технология, която позволява нощно наблюдение с помощта на оптоелектронни изображения. Той включва нощно виждане с ниска осветеност и инфрачервена нощно виждане: технологията за нощно виждане с ниска осветеност е вид технология за нощно виждане с тръба за подобряване на изображението, която всъщност повишава слабата мишена, осветена от нощната светлина за наблюдение. Фотоелектрична технология за изображения. Тук основно говорим за активна инфрачервена технология за нощно виждане, която е един вид технология за нощно виждане, която осъществява наблюдение чрез активно осветяване и използване на инфрачервената светлина на целевия инфрачервен източник. Съответното оборудване е активен инфрачервен апарат за нощно виждане, а самото ядро е инфрачервената камера.
Комбинацията от инфрачервения източник на светлина, камерата, съставена от CCD или CMOS сензора за изображение с директно излъчване на фотоелектрично изображение, и обективът, необходим за изображението на изображението, са трите основни фактора, които доминират ефекта на наблюдението на инфрачервените камери.
Първо, изборът на инфрачервен източник на светлина
Инфрачервената светлина е невидима светлина с дължина на вълната по-голяма от 780 nm. Като цяло има три метода за създаване на такава невидима светлина.
1. Използвайте директно инфрачервената светлина от лампите с нажежаема жичка или ксеноновите лампи. Това означава, че филтърът на видимата светлина е инсталиран на двете лампи, за да филтрира видимата светлина, и само невидимите инфрачервени лъчи се излъчват;
2. Използвайте инфрачервени светодиоди или светодиодни редици, за да генерирате инфрачервена светлина. Такива устройства генерират инфрачервена светлина чрез рекомбиниране на електрони и дупки в полупроводник от галиев арсенид (GaAs);
3. Използвайте инфрачервен лазерен диод LD, също може да се използва като източник на инфрачервена светлина. Необходимо е обаче да се възбуждат или изпомпват електрони в по-ниско енергийно състояние до по-високо енергийно състояние и да се поддържат инфрачервената светлина на стимулираното лъчение чрез обръщане на голямо количество разпределение на частиците и резониране.
Първият тип светлинен източник е термичен инфрачервен източник на светлина, и най-голямото му предимство е, че той може да бъде направен в относително голяма мощност и голям ъгъл на облъчване, така че разстоянието на облъчване да е дълго. Най-големият недостатък е, че съдържа видими светлинни компоненти, т.е. има червена буря, а експлоатационният живот е кратък. Ако работите 10 часа на ден, 5000 часа могат да се използват само за повече от една година. Ако считате за недостатъчно разсейване на топлината, продължителността на живота е кратка. За да се подобри живота на инфрачервената лампа на топлинното излъчване, трябва да се използва и верига за превключване на светлинния контрол, за да се намали работното време. Освен това е добавена верига за превключване на закъснението, за да се предотврати интерференция на околната светлина.
Вторият е инфрачервена лампа, съставена от полупроводникова LED галниева арсенидна решетка, по-специално интегриран светодиоден чип тип LEDArray, разработен с помощта на нова технология. LED-Array има оптичен изход от 800mw-1000mw, който се превръща в заместител на обикновените светодиоди. LED-Array има ъгъл на половин мощност 10-120 ° (променлив ъгъл).
Тъй като LED-Array е високо интегриран светодиод и размерът му е само една стотинка, той може да осветява равномерно цялото пространство на закрито, с живот от 50 000 часа. Първоначално той е бил използван в авиационни самолети. През последните години, благодарение на развитието на цивилния пазар за нощно наблюдение, LED-Array постепенно се премести на цивилния пазар, превръщайки се в идеален избор за висококачествен нощен мониторинг.
Въпреки че инфрачервените светодиоди и LED-решетките са елиминирали топлинните инфрачервени източници на светлина, трябва да се изберат инфрачервени LD източници на светлина за наблюдение на свръхдълговесни сцени на повече от 1 км. Защото полупроводниковите лазери имат по-висока яркост и по-добра насоченост от светодиодите.
По принцип, когато избирате източник на инфрачервени лъчи, обърнете внимание на следните точки.
Изборът на инфрачервена светлина трябва да остави поле
Когато избирате инфрачервена лампа, обърнете специално внимание на разликата между номиналното разстояние и действителното разстояние на облъчване. Тъй като някои производители имат номинално голямо видимо разстояние, действителното изпитване е необходимо, когато се избира разстоянието за облъчване с инфрачервена лампа и се изисква достатъчно поле за осветяване на наблюдаваната сцена.
B. Трябва да се избере източникът на източник на постоянен ток.
Тъй като светодиодът е токово задвижвано устройство, неговата осветеност и мощност са пропорционални на тока на задвижването, а не на напрежението. Следователно, за да се запази постоянният интензитет на светлината, е необходимо да се използва източник на светлина, задвижван от източник на постоянен ток.
C, за да изберете добър източник на топлина
Тъй като светлоизлъчващата тръба има проблем с генерирането на топлина и разсейването на топлината, особено светлинният източник с голямо разстояние на мощността е голям, така че е необходимо да се избере източник на светлина с добро разсейване на топлината, за да се гарантира стабилна и надеждна работа.
Г. Да се използва източник на инфрачервена светлина с електрическа верига за автоматично управление на веригата за управление на светлината и отделен от светлинната платка
Тъй като захранващата верига на инфрачервената лампа не е отделена от лампата, топлината, генерирана от действието на светлоизлъчващата тръба, влияе на работата на компонента на веригата на захранването, като по този начин причинява осветяване на излъчващите светлина тръбата да бъде нестабилна. С веригата на светлинния превключвател може да се направи инфрачервена светлина. Светлините са изключени през деня и отворени през нощта.
E, за да избере инфрачервена светлина според мониторинговото разстояние
Тъй като инфрачервеният светодиод може да се монтира на обектива, той може да се използва с инфрачервената камера или директно върху корпуса около камерата и интерфейса на обектива. Очевидно е, че тези два модула имат по-малко инфрачервени светодиоди, а разстоянието, което те осветяват, със сигурност не е толкова далеч, колкото на отделната инфрачервена светодиодна лампа. Като цяло, повече от 50 метра, е по-добре да се използва отделна инфрачервена светлина, а другата LD се използва за осветяване на нощно виждане на мониторингова сцена с разстояние повече от 1 км, но лъчът на LD е тънък и силен, така че че инфрачервеният лъч осветява определен диапазон от сцени, използвайте също така е необходимо да разширите лъча чрез обектива за разширител на лъча.
Второ, изборът на камерата
В момента фоточувствителното устройство на фотоапарата има два вида CMOS и CCD. Подобно на CCD, CMOS сензорът за изображения също реагира на инфрачервени светлинни вълни, но е много по-чувствителен от CCD сензора на изображението в обхвата 890-980 nm, а градиентът на затихване е по-бавен при увеличаване на дължината на вълната. С бързото развитие на CMOS образните чипове, шумният сигнал беше допълнително намален, а също така имаше и CMOS камери със звездни нива. Следователно то не е задължително ограничено до избора на CCD камери и може да бъде напълно използвано за избор на техните съответни предимства. Като цяло точките за избор на инфрачервената камера са следните.
A, трябва да изберете камера с ниска осветеност, нейните изисквания за осветление обикновено са ≤ 0.02Lux
Някои производители или доставчици на фотоапарати лъжливо съобщават за минималното осветление, така че ефективното разстояние за нощно виждане е значително намалено, така че е най-добре да се тества конкретно.
Светлинните и звездно-сензорните камери могат да работят в много тъмни условия, но някои области с малки коефициенти на отражение все още не са налични, като пустини, зелени площи и горски площи. В този случай е необходима камера за нощно виждане с ниско ниво на светлината, пряко свързана с влакнест панел и светъл конус от високопроизводителен усилвател на изображението и черно-бял CCD CCIR. Накратко, колкото по-ниска е осветеността, толкова по-добре. Тъй като в момента не е стандартизирана, не е възможно да се вярва, че минималната осветеност на завода е номинална. По-добре е да се тестват при практически условия. Обикновено изискването за осветяване обикновено е ≤ 0.02 Lux.
Б. Размерът на избрания инфрачервен сензор за изображение на камерата е възможно най-голям.
Тъй като 1/4 CCD не може да се използва за ефективното разстояние на инфрачервеното нощно виждане над 15 m, защото светлинният поток на 1/4 CCD е само 50% от 1/3 CCD. Размерът на CCD е голям, а полученият светлинен поток е голям; размерът на CCD е малък, а полученият светлинен поток е малък. Следователно, камерата за нощно виждане избира 1/2 от CCD и 1/3 от CCD може да бъде тествана, но е абсолютно невъзможно да се избере 1/4.
C, инфрачервената камера трябва да има автоматичен електронен затвор и функция за автоматично регулиране на усилването (AGC)
Поради тези функции, сигналът може да бъде настроен към по-добро състояние, за да отговори на ефекта на наблюдението.
D, трябва да покрие случая, за да изберете CMOS ултра-миниатюрна камера
Благодарение на ниската си консумация на енергия, висока интеграция и малък размер, могат да се използват само CMOS сензори за изображения, така че може да се направи бутон за риза и CMOS камера с размер на костюм. В съчетание с миниатюризацията на съответния инфрачервен източник и въвеждането на високопроизводителни батерии, третото око ще бъде навсякъде. По този начин, с чифт очила за нощно виждане и шапка с инфрачервен източник и CMOS ултра-миниатюрна камера, нощта ще бъде бяла. Очевидно това ще промени лицето на целия ни социален живот.
E, съответстващ на камерата с малко регулирано захранване
Изборът на захранването на камерата трябва да обърне внимание на следните две точки.
1. Изберете регулираното захранване. Тъй като AC220V на мрежата е нестабилна, ако се избере и не стабилизира само трансформатор с променлив ток от 12V, веригата в камерата ще бъде нестабилна, което ще направи камерата нестабилна и необходимата производителност няма да отговаря на изискванията.
2. По-добре е да изберете малко захранване, което е повече от два пъти повече от тока на камерата. Ако токът на камерата е 200mA или 250mA, обикновено е достатъчно да изберете 500mA. Ако селекцията е твърде голяма, като например 1А за камера, силата на звука е твърде голяма и цената е твърде скъпа; ако е твърде малък, токът на камерата може да е горещ (защото продължителното работно време е твърде дълго) и влияе на надеждността и продължителността на работа.
Трето, изборът на лещи и т.н.
Обективът на камерата е основното оборудване на инфрачервената камера. Качеството му (индикатор) влияе директно върху ефекта от изображението на системата. Следователно, дали изборът на лещи е подходящ, е свързан с качеството на системата и разходите за инженеринг. Затова, когато избирате обектив, обърнете внимание на следните точки:
А, най-добрият избор на инфрачервен обектив
Благодарение на обикновената оптична леща, инфрачервената светлина, отразяваща се обратно към обектива от обекта, не може да бъде ефективно фокусирана върху повърхността на мишената CCD, а инфрачервеният ефект на нощното виждане е силно намален, така че е за предпочитане да се използва инфрачервеният обектив. Особено за цветно-черните фотоапарати е невъзможно да направите фокусни планове за наблюдение през деня и нощта, без да използвате инфрачервен обектив, така че дневните и нощните изображения да не могат да бъдат запазени.
Б. Размерът на изображението на избрания обектив е за предпочитане същият като размера на сензора за изображения във фотоапарата.
Размерът на избрания обектив трябва да бъде същият като размера на сензора за изображения във фотоапарата. Ако размерът на сензора за изображения е 1/2 ", размерът на изображението на обектива трябва да бъде 1/2".
Когато размерът на изображението на обектива е по-голям от размера на фоточувствителната повърхност на камерата, изображението няма да бъде засегнато, но действителният ъгъл на гледане е по-малък от номиналното зрително поле на обектива и когато размерът на изображението е обективът е по-малък от този на фотоапарата Когато размерът е малък, той ще се отрази на изображението, а изображението е заобиколено от цевта на обектива, а четирите ъгли се появяват в четирите ъгъла на картината.
Може да се види, че за 1/3 "камери могат да бъдат избрани 1/3", 1/2 "и 2/3" обективи; за 1/2 "камери, 1/2", 2/3 "могат да бъдат избрани. Обектив, но не и 1/3 обектив. Тъй като CCD е като човешко око, обективът е като очилата на хората, очилата са твърде малки, очите няма да видят околните неща.
C, най - добрият избор на обектив и метод за инсталиране на интерфейса на камерата
Интерфейсът между обектива и камерата се инсталира в два типа: C-тип и CS-тип. Двамата са най-добри. Ако изберете C-тип обектив, трябва да добавите пръстен с дебелина 5 мм. Ако свържете директно към CS интерфейсната камера без добавяне на пръстен, задната огледална повърхност на обектива може да докосне защитното стъкло на чувствителната повърхност на CCD, което може да причини повреда на CCD камерата. Това е особено забележимо при практическото използване.
D, най-добре е да изберете автоматична ирисова леща, която да се адаптира към големите промени в дневното и нощното осветление
Благодарение на дневния и нощния мониторинг, осветяването варира в широки граници, така че е най-добре да използвате обектив с автоматичен ирис, който автоматично се променя в зависимост от осветлението, за да запази изображението чисто.
E, резолюцията на обектива и пропускливостта трябва да отговарят на изискванията
Разделителната способност на използвания обектив трябва да бъде по-голяма от резолюцията на фотоапарата, в противен случай няма да бъде постигната необходимата острота. А пропускливостта на лещата в лещата е по-добра, т.е. затихването на светлината е много малко.
F, наблюдение на разстояние повече от 1 km, също трябва да използва лазерен лъч за разширяване на колиматор
В зависимост от размера и разстоянието на сцената, която трябва да се наблюдава, изберете подходящия лазерен лъч, разширяващ колимативната леща, така че лазерният лъч да може да осветява сцената, която ще се наблюдава, така че отразената светлина от мониторната сцена да може да бъде приета от камерата.
G. Обърнете внимание на защитния капак на стъклото с добро изпълнение.
В допълнение към избора на инфрачервени лампи, фотоапарати и обективи, трябва да обърнете внимание и на изчерпателните съображения на защитните капаци и захранващите устройства. Тъй като защитният капак влияе върху ефекта на инфрачервената лампа, като инфрачервена светлина, преминаваща през различни среди, пропускливостта и отражателната способност са различни. Например, различното стъкло на прозореца, особено автоматичното стъкло, покрито с размразяване, има различно затихване на инфрачервената светлина, така че трябва да се внимава да се избере защитно покритие с добро стъкло за прозорци.
Четвърто, заключението
От горното може да се види, че трите инфрачервени източника на светлина имат своите предимства и недостатъци, но топлинният инфрачервен източник на светлина основно се елиминира от инфрачервения светодиод и светлинния LED-източник. Тъй като LED-Array може да се използва и за пълно осветяване на разстоянието от няколкостотин метра мониторингови сцени. Що се отнася до ултра-дългите разстояния за наблюдение от 1 км или повече, по-добре е да използвате инфрачервен LD източник на светлина. Поради високата си яркост, LD заема много светодиоди, така че инфрачервеният LD източник на светлина е малък и лек, което е най-добрият избор за ултра дълги разстояния.
Най-важният въпрос при избора на инфрачервени камери е пълният комплект. В допълнение към избора на инфрачервен източник на светлина, съвпадението на камерата, обектива, защитния капак, захранването и др. Само чрез разглеждане на точките за подбор, споменати в статията, можем да получим ефект с половин усилия.