Odată cu creșterea cererii de supraveghere a vizibilității nocturne în proiectul de sistem de supraveghere video de securitate, camerele infraroșii au intrat pe piața principală a camerelor de luat vederi, iar volumul vânzărilor este în creștere zi de zi. Problemele legate de aplicarea tehnologiei de vizibilitate prin infraroșu sunt expuse treptat.
De fapt, tehnologia de vizionare pe timp de noapte este o tehnologie optoelectronică care permite observarea pe timp de noapte prin intermediul dispozitivelor de imagistică optoelectronică. Acesta include o viziune de noapte cu lumină slabă și o viziune de noapte în infraroșu: tehnologia de vizibilitate la lumină scăzută este un fel de tehnologie de vizibilitate pe timp de noapte, cu tub de îmbunătățire a imaginii, care îmbunătățește imaginea țintă slabă luminată de lumina de noapte pentru observare. Tehnologie de imagistică fotoelectrică. Aici se vorbește în principal despre tehnologia activă de vizionare în infraroșu, care este un fel de tehnologie de viziune pe timp de noapte care realizează observarea prin iluminarea activă și utilizarea luminii infraroșii a sursei infraroșii de reflecție țintă. Echipamentul corespunzător este aparatul activ de vizibilitate în timpul nopții în infraroșu, iar miezul actual este camera cu infraroșu.
Combinația sursei de lumină infraroșie, a camerei compuse din senzorul de imagine CCD sau CMOS cu lentile fotoelectrice și obiectivul necesar imaginii imaginilor sunt cei trei factori principali care domină efectul de monitorizare a nocturnă a camerei cu infraroșu.
În primul rând, alegerea sursei de lumină infraroșie
Lumina infraroșie este o lumină invizibilă având o lungime de undă mai mare de 780 nm. În general, există trei metode pentru a produce o astfel de lumină invizibilă.
1. Folosiți direct lămpile infraroșii din lămpi cu incandescență sau xenon. Adică, filtrul de lumină vizibilă este instalat pe cele două lămpi pentru a filtra lumina vizibilă și sunt emise numai razele infraroșii invizibile;
2. Utilizați LED-uri cu LED-uri sau LED-uri pentru a genera lumină infraroșie. Astfel de dispozitive generează lumină infraroșie prin recombinarea electronilor și a găurilor într-un semiconductor de arsenură de galiu (GaAs);
3. Folosiți dioda laser LD cu infraroșu, de asemenea, poate fi utilizată ca sursă de lumină infraroșie. Cu toate acestea, este necesar să excitați sau să pompiți electronii într-o stare de energie mai scăzută la o stare de energie mai ridicată și să mențineți lumina infraroșie stimulată prin radiații inversând o cantitate mare de distribuție a particulelor și rezonând.
Primul tip de sursă de lumină este o sursă de lumină infraroșie termică și cel mai mare avantaj al acesteia este faptul că poate fi transformată într-o putere relativ mare și un unghi mare de iradiere, astfel încât distanța de iradiere este lungă. Cel mai mare neajuns este acela că conține componente de lumină vizibilă, adică există o furtună roșie, iar durata de viață este scurtă. Dacă lucrați 10 ore pe zi, 5000 de ore pot fi folosite mai mult de un an. Dacă considerați o disipare insuficientă a căldurii, speranța de viață este scurtă. Pentru a îmbunătăți durata de viață a lămpii infraroșii cu radiație termică, trebuie utilizat și un circuit de comutare a luminii pentru a reduce timpul de lucru. În plus, a fost adăugat un circuit de întârziere pentru a împiedica interferența luminii ambientale.
Al doilea este o lampă cu infraroșu compusă dintr-o arsenadă de semiconductori de arsenid gallium, în special un LEDArray integrat de tip LED, care este acum dezvoltat folosind o nouă tehnologie. LED-Array-ul său are o ieșire optică de 800mw-1000mw, care a devenit înlocuitor pentru LED-urile obișnuite. LED-Array are un unghi de jumătate de putere de 10-120 ° (unghi variabil).
Deoarece LED-Array este un LED foarte integrat și dimensiunea este doar o monedă penny, poate lumina în mod uniform întregul spațiu în interior, cu o durată de viață de 50.000 de ore. A fost inițial utilizat în aviație. În ultimii ani, datorită dezvoltării pieței civile de monitorizare de noapte, LED-Array sa mutat treptat pe piața civilă, devenind o alegere ideală pentru monitorizarea de noapte de înaltă calitate.
Deși LED-urile infraroșii și LED-urile au eliminat sursele de lumină infraroșie termică, sursele de lumină infraroșie LD trebuie selectate pentru a monitoriza scene cu rază lungă de acțiune de peste 1 km. Deoarece laserele cu semiconductor au luminozitate mai mare și directivitate mai bună decât LED-urile.
În general, acordați atenție următoarelor puncte atunci când selectați o sursă în infraroșu.
A, selectarea distanței în lumină infraroșie ar trebui să lase o marjă
Când selectați o lampă cu infraroșu, acordați atenție deosebită diferenței dintre distanța nominală și distanța efectivă de iradiere. Deoarece unii producători au o distanță vizibilă mare vizibilă, este necesară o testare reală atunci când se selectează distanța de iradiere a lămpii IR și este necesară o marjă suficientă pentru a face fiabilă iluminarea scenei observate.
B. Trebuie selectată sursa sursei curente de curent.
Deoarece LED-ul este un dispozitiv acționat de curent, luminanța și puterea acestuia sunt proporționale cu curentul de acționare, nu cu tensiunea. Prin urmare, pentru a menține constantă intensitatea luminoasă, este necesar să folosiți o sursă de lumină acționată de o sursă constantă de curent.
C, pentru a alege o bună sursă de căldură
Deoarece tubul emițător de lumină are o problemă de producere a căldurii și de disipare a căldurii, în special sursa de lumină cu o distanță mare de putere este mare, deci este necesar să selectați o sursă de lumină cu disipare bună a căldurii pentru a asigura funcționarea stabilă și fiabilă.
D. Utilizați o sursă de lumină infraroșie cu un circuit de alimentare a circuitului de control automat al comutatorului de control al luminii și separați de placa de lumină
Deoarece circuitul sursei de alimentare a lămpii cu infraroșu nu este separat de placa de iluminare, căldura generată de funcționarea tubului emițător de lumină afectează performanța componentei circuitului de alimentare, provocând astfel iluminarea emițătoarelor de lumină tub pentru a fi instabil. Cu circuitul comutatorului cu iluminare, poate fi realizată lumina infraroșie. Luminile sunt oprite în timpul zilei și se deschid noaptea.
E, pentru a alege lumina infraroșie în funcție de distanța de monitorizare
Deoarece LED-ul infraroșu poate fi montat pe obiectiv, acesta poate fi utilizat cu camera cu infraroșu sau direct pe carcasa din jurul camerei și interfața obiectivului. Evident, aceste două ansambluri au mai puține LED-uri cu infraroșu, iar distanța pe care acestea sunt iluminate nu este, cu siguranță, la fel de departe ca cea a unei lămpi LED cu infraroșu separat. În general, mai mult de 50 m, este mai bine să se utilizeze o lumină infraroșie separată, iar cealaltă LD este folosită pentru iluminarea vizibilității de noapte a unei scene de monitorizare cu o distanță mai mare de 1 km, dar fasciculul LD este subțire și puternic, deci că fasciculul cu raze infraroșii luminează o anumită gamă de scene, utilizați Este, de asemenea, necesar să extindeți fasciculul printr-o lentilă de extindere a fasciculului.
În al doilea rând, alegerea camerei
În prezent, dispozitivul fotosensibil al aparatului foto are două tipuri de CMOS și CCD. La fel ca CCD, chipul senzorului de imagine CMOS răspunde și la undele de lumină infraroșie, dar este mult mai sensibil decât cipul senzorului de imagine CCD din gama 890-980 nm, iar gradientul atenuării este mai lent cu creșterea lungimii de undă. Odată cu dezvoltarea rapidă a cipurilor de imagine CMOS, semnalul de zgomot a fost redus și camerele CMOS la nivel de stea au fost, de asemenea, disponibile. Prin urmare, nu este neapărat limitată la selectarea camerelor CCD și poate fi utilizată pe deplin pentru a-și alege avantajele respective. În general, punctele de selecție ale camerei cu infraroșu sunt după cum urmează.
A, ar trebui să aleagă cameră cu iluminare scăzută, cerințele sale de iluminare sunt în general ≤ 0.02Lux
Unii producători sau furnizori de aparate de fotografiat raportează în mod fals iluminarea minimă, astfel încât distanța efectivă a vederii nocturne este mult redusă, deci este mai bine să testați în mod specific.
Camerele sensibile la lumină și la nivelul stelelor pot funcționa în condiții foarte întunecate, dar unele zone cu coeficienți de reflecție mici nu sunt încă disponibile, cum ar fi deșerturile, zonele verzi și zonele forestiere. În acest caz, este necesară o cameră de vizibilitate la lumină scăzută la lumină scăzută, direct cuplată cu un panou de fibră și un con de lumină, printr-un intensificator de imagine de înaltă performanță și un CCD alb-negru CCIR. Pe scurt, cu cât iluminarea este mai mică, cu atât mai bine. Deoarece nu este standardizată în prezent, este imposibil să se creadă că iluminarea minimă a fabricii este nominală. Este mai bine să încercați în condiții practice. În general, cerința de iluminare este în general ≤ 0,02 Lux.
B. Dimensiunea senzorului de imagine al aparatului foto infraroșu selectat este cât mai mare posibil.
Deoarece CCD-ul 1/4 nu poate fi utilizat pentru distanța efectivă a vederii pe timp de noapte cu infraroșu de peste 15m, deoarece fluxul luminos de 1/4 CCD este de numai 50% din 1/3 CCD. Dimensiunea CCD este mare, iar fluxul luminos primit este mare; dimensiunea CCD este mică, iar fluxul luminos primit este mic. Prin urmare, camera de vizionare de noapte selectează 1/2 din CCD, iar 1/3 din CCD poate fi testată, dar este absolut imposibil să selectați 1/4.
C, aparatul foto cu infraroșu trebuie să aibă funcția automată de declanșare electronică și funcția de control automat al câștigului (AGC)
Datorită acestor funcții, semnalul poate fi ajustat într-o stare mai bună pentru a satisface efectul de observare.
D, trebuie să acoperiți ocazia de a alege camera CMOS ultra-miniatura
Datorită consumului redus de energie, integrare ridicată și dimensiuni reduse, pot fi utilizați numai senzori de imagine CMOS, deci pot fi transformați într-un buton de cămașă și într-o cameră CMOS cu buton de costum. Cuplat cu miniaturizarea sursei infraroșii corespunzătoare și introducerea bateriilor de înaltă performanță, al treilea ochi va fi peste tot. În acest fel, cu o pereche de ochelari de vizibilitate pe timp de noapte și o pălărie cu sursă infraroșie și o cameră CMOS ultra-miniaturală, noaptea va fi albă. Evident, acest lucru va schimba fața întregii noastre vieți sociale.
E, potrivirea camerei cu o mică sursă de alimentare reglată
Selectarea sursei de alimentare a aparatului foto trebuie să acorde atenție următoarelor două puncte.
1. Selectați sursa de alimentare reglată. Deoarece AC220V a rețelei este instabilă, dacă este selectat și nu este stabilizat doar un transformator cu curent alternativ de 12V, circuitul din cameră va fi instabil, ceea ce va face aparatul instabil și performanța necesară nu va îndeplini cerințele.
2. Este mai bine să alegeți o mică sursă de alimentare care să depășească dublul curentului camerei. Dacă curentul camerei este de 200mA sau 250mA, de obicei este suficient să selectați 500mA. Dacă selecția este prea mare, cum ar fi 1A pentru o cameră, volumul este prea mare și prețul este prea scump; dacă este prea mic, curentul camerei poate fi fierbinte (deoarece timpul de lucru continuu este prea lung) și afectează fiabilitatea și durata de viață.
În al treilea rând, alegerea obiectivului etc.
Obiectivul camerei este echipamentul cheie al camerei cu infraroșu. Calitatea acestuia (indicator) afectează în mod direct efectul imagistic al sistemului. Prin urmare, dacă alegerea obiectivului este adecvată, este legată de calitatea sistemului și de costul tehnic. Prin urmare, acordați atenție următoarelor puncte atunci când alegeți un obiectiv:
A, cea mai bună alegere a obiectivului infraroșu
Datorită obiectului optic obișnuit, lumina infraroșie reflectată înapoi în lentilă de către obiect nu poate fi concentrată în mod eficient asupra suprafeței țintă CCD, iar efectul de vedere al infraroșelor de noapte este mult redus, deci este preferabil să folosiți obiectivul cu infraroșu. În special pentru camerele negru colorate, este imposibil să realizați planuri focale de supraveghere zi-noapte consecventă fără a utiliza un obiectiv infraroșu, astfel încât imaginile de zi și de noapte să nu poată fi păstrate clar.
B. Dimensiunea imaginii lentilei selectate este, de preferință, aceeași ca dimensiunea senzorului de imagine din cameră.
Dimensiunea obiectivului selectat trebuie să fie aceeași cu dimensiunea senzorului de imagine din cameră. Dacă dimensiunea senzorului de imagine este de 1/2 ", dimensiunea imaginii obiectivului trebuie să fie de 1/2".
Când dimensiunea imaginii obiectivului este mai mare decât dimensiunea suprafeței fotosensibile a camerei, imagistica nu va fi afectată, dar unghiul de vizualizare efectiv al imaginii este mai mic decât câmpul nominal al obiectivului și atunci când dimensiunea imaginii obiectivul este mai mic decât cel al aparatului foto Când dimensiunea este mică, acesta va afecta imaginea, iar imaginea este înconjurată de cilindrul obiectivului, iar colțurile negre apar în cele patru colțuri ale imaginii.
Se poate observa că pentru 1/3 "obiectivele camerelor, 1/3", 1/2 "și 2/3" pot fi selectate; pentru camerele 1/2 ", 1/2", 2/3 ", lentilele, dar nu lentilele de 1/3. Deoarece CCD-ul este ca un ochi uman, obiectivul este ca ochelarii oamenilor, ochelarii sunt prea mici, ochii nu vor vedea lucrurile din jur.
C, cea mai bună alegere a obiectivului și a metodei de instalare a interfeței camerei
Interfața dintre obiectiv și cameră este instalată în două tipuri: tip C și tip CS. Cele două sunt cele mai bune. Dacă alegeți un obiectiv de tip C, trebuie să adăugați un inel cu grosimea de 5 mm. Dacă vă conectați direct la camera de interfață CS fără a adăuga un inel, suprafața oglinzii spate a obiectivului poate atinge paharul de protecție al suprafeței sensibile a CCD-ului, ceea ce poate provoca deteriorarea camerei CCD. Acest lucru este deosebit de evident în utilizarea practică.
D, este mai bine să alegeți un obiectiv automat de iris pentru a vă adapta la marile schimbări în iluminarea zi și noapte
Datorită monitorizării zilei și a nopții, iluminarea variază foarte mult, așadar este mai bine să folosiți un obiectiv auto iris care se schimbă automat în funcție de iluminare pentru a menține imaginea clară.
E, rezoluția lentilei și transmisia trebuie să îndeplinească cerințele
Rezoluția lentilei imagistice utilizate trebuie să fie mai mare decât rezoluția camerei, în caz contrar nu se va atinge claritatea necesară. Și transmisia lentilei în lentilă este mai bună, adică atenuarea luminii este foarte mică.
F, distanța de monitorizare de mai mult de 1 km, trebuie, de asemenea, să utilizeze lentile de colimare cu expansiune cu fascicul laser
În funcție de mărimea și distanța scenei care trebuie observată, selectați fasciculul laser corespunzător care extinde lentila de colimare, astfel încât fasciculul laser poate lumina scena care trebuie monitorizată, astfel încât lumina reflectată a scenei de monitorizare să poată fi recepționată de aparatul foto.
G. Aveți grijă la capacul de protecție al geamului cu o bună performanță.
Pe lângă selectarea lămpilor cu infraroșu, a camerelor și a lentilelor, ar trebui să acordați atenție și aspectelor cuprinzătoare ale capacelor de protecție și ale surselor de alimentare. Deoarece capacul de protecție are un efect asupra efectului lămpii cu infraroșu, cum ar fi lumina infraroșu care trece prin medii diferite, transmisia și reflexia sunt diferite. De exemplu, geamurile din sticlă diferite, în special sticla acoperită automat cu decongelare, au o atenuare diferită a luminii infraroșii, deci trebuie să aveți grijă să selectați un capac de protecție cu o geam de geam bun.
În al patrulea rând, concluzia
Se poate observa din cele de mai sus că cele trei surse de lumină infraroșie au avantajele și dezavantajele lor, dar sursa de lumină infraroșie termică este în esență eliminată de LED-ul infraroșu și de sursa de lumină LED-Array. Deoarece LED-Array poate fi, de asemenea, utilizat pentru a ilumina pe deplin distanța de câteva sute de metri de scene de monitorizare. În ceea ce privește scena de monitorizare ultra-lungă de 1 km sau mai mult, este mai bine să utilizați o sursă de lumină cu infraroșu LD. Datorită luminozității sale ridicate, LD-ul depășește numeroase LED-uri, astfel încât sursa de lumină infraroșie LD este mică și ușoară, ceea ce reprezintă cea mai bună alegere pentru distanța ultra-lungă.
Cea mai importantă problemă în selectarea camerelor cu infraroșu este setul complet. În plus față de selectarea sursei de lumină infraroșie, ar trebui luată în considerare complexitatea camerei, lentilelor, capacului de protecție, sursei de alimentare etc. Numai luând în considerare punctele de selecție menționate în articol, putem obține efectul cu jumătate din efort.