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监控工程监控器材海润铭摄像机的基本知识

时间:2011-05-30 09:43来源:未知 作者:admin 点击:

 

监控工程监控器材海润铭摄像机的基本知识
 
海润铭监控摄像机
海润铭监控摄像机
 
 
1SP滤光片的区别?
FPD的滤光片,
S
的看上去是白色的,透过它看外面,是蓝紫色的。
普通滤光片波长在640nm左右,夜视滤光片波找在850nm左右。
2、监视用摄像机的镜头中,ICRIR有什么区别和联系?
CCD对红外线敏感,白天拍摄需要加一个ir,就是红外线滤镜(也有说底通滤镜的),icr的意思就是说晚上来了镜头自己会移除那个ir,然后就可以拍红外线画面了。
3、滤光片所吸收的光的波长范围是如何判断?
    对于手上的设备,我想了两个方法,
1
)可调光源加光功率计
2
)宽带光源加OSA
4监控普通镜头与红外镜头图像有何区别;变压器与开关电源那个干扰小
1)、采用了在照相镜头上已经成熟应用的异常低分散光学玻璃(就是声称的特殊光学玻璃材料),使光学像差的校正从可见光区域扩展到近红外光区域,使焦面的偏移达到最小。常规镜头使用时会发现日间调整的清晰图象,到夜间尤其是使用红外辅助照明时,图象会变模糊,反之亦然。这就是可见光和红外光引波长不同通过镜头时造成的像差。
 2)、其实红外(带IR后缀)镜头使用的玻璃色散更小一点而已。玻璃对不同波长的光线的折射率是不同的,因此,同一个镜头对于不同颜色的光线的实际焦距也是不同的。所以对于普通的镜头,如果再可见光情况下正确聚焦,那么在红外光条件先就无法正确聚焦,画面就表现为有些许模糊,如果在红外光条件先正确聚焦,那么可见光情况下就不能正确聚焦。采用较低色散的玻璃可以将红外和可见光条件下的聚焦差异缩小,对图象清晰度有所改善。不过尚未见过正式而严肃的测试结果。
5普通摄像头和夜视摄像头的区别
一、 “CMOS摄像头”为什么需要增加红外补光?
图像传感器,特别是CMOS图像传感器,在低照度(即光线暗)时,成像效果能力差。各厂商采用的美国OV7910图像传感器在光线低于3LUX时,基本上不能成像。夜晚行车,如外部光线极暗,光线主要依靠汽车尾灯光,此等级光线对CMOS普通摄像头几乎无能为力成像。
而CMOS图像传感器对红外光十分敏感(红外光是幼眼看不见的光),因此在摄像头镜头周边增加红外光发射灯,由红外灯发射红外线到成像物体,被成像物体反射回的红外线,透过镜头,从而形成红外图像。红外光为单色光,
通过红外线而成像的图像因此为单色图像
二、红外补光功能原理构成
摄像头增加红外补光功能,主要增加如下部件:
?光线传感器:
?红外二级管
?电源及控制电路
光线传感器及外围电路
通过检测环境光强,调节和控制红外灯是否打开及打开的强度,从而实现夜视补光功能。
三、什么是滤光片?
我们的日常环境光线非常复杂,人眼只能识别和判断七色光,除此而外还有众多波段的光线,例如紫外线光、红外线光等。 但图像传感器,特别是CMOS图像传感器对红外线等其它波段光非常敏感。为使成像图像颜色逼真,从而形成如同人眼看到的图像,在摄像镜头及图像传感器之间增加一个光学装置(即滤光片),该装置
功能为截止滤除除七色光之外的其它波段光线。增加滤光装置(即滤光片)的摄像头,颜色比较逼真,色彩亮丽。 总之,滤光片的功能就是滤除大自然中的红外等波段的光线,从而使成像图像颜色逼真、色彩亮丽。
四、普通摄像头和夜视摄像头滤光片差异
由上所知,对普通摄像头,通过“增加滤光片”可以实现颜色逼真,色彩亮丽。
滤光片的功能就是滤除红外线。 但对于夜视摄像头,红外灯的功能是增加红外光线,使红外线穿过镜头到图像传感器,从而在黑暗时使图像成像。因此夜视摄像头中,滤光片和红外补光是一对矛盾体。为实现既能滤除一些杂光,又能放行红外灯的红外线,夜视摄像头采取了一种叫“日夜两用型滤光片”,该滤光片必须能放行一步分波段的红外光,从而夜晚能使红外光穿过。但在白天因为此功能,又让不希望 通过的杂光通过了,因此白天颜色比较偏白,颜色艳丽性差。
6、滤光片
用来选取所需辐射波段的光学器件。分为两类﹕颜色滤光片﹐这是各种颜色的平板玻璃或明胶片﹐其透射带宽数百埃﹐多用在宽带测光或装在恒星摄谱仪中﹐以隔离重叠光谱级次。其主要特点是尺寸可做得相当大。薄膜滤光片﹐又分为薄膜吸收滤光片和薄膜干涉滤光片两种。前者是在特定材料片基上﹐用化学浸蚀使吸收线正好位于需要的波长处。一般透过的波长较长﹐多用做红外滤光片。后者是在一定片基上﹐用真空镀膜法交替形成具有一定厚度的高折射率或低折射率的金属-介质-金属膜﹐或全介质膜﹐构成一种低级次的﹑多级串联实心法布里-珀罗干涉仪。膜层的材料﹑厚度和串联方式的选择﹐由所需要的中心波长和透射带宽λ确定。目前能从紫外到红外任意波长﹑λ1500埃的各种干涉滤光片。金属-介质膜滤光片的峰值透射率不如全介质膜高﹐但后者的次峰和旁带问题较严重。薄膜干涉滤光片中还有一种圆形或长条形可变干涉滤光片﹐适宜于空间天文测量。此外﹐还有一种双色滤光片﹐它与入射光束成45°角放置﹐能以高而均匀的反射和透射率将光束分解为方向互相垂直的两种不同颜色的光﹐适合于多通道多色测光。干涉滤光片一般要求垂直入射﹐当入射角增大时﹐向短波方向移动。这个特点在一定范围内可用来调准中心波长。由于λ和峰值透过率均随温度和时间而显著变化﹐使用窄带滤光片时必须十分小心。由于大尺寸的均匀膜层难于获得﹐干涉滤光片的直径一般都小于50毫米。有人曾用拼合方法获得大到38厘米见方的干涉滤光片﹐装在英国口径1.2米施密特望远镜上﹐用于拍摄大面积星云的单色像。
7红外夜视系统技术分析红外灯的光源阵列和红外灯的区别
 
海润铭监控摄像机
海润铭监控摄像机
 
红外夜视监控系统的常见技术问题分析 
市场决定技术,在中国,由于市场的强势需求,在红外夜视这个领域,中国企业已经走在世界最前列,红外技术使用的普及程度令国外同行望尘。目前虽然有一些先进的技术方案提出,但是还没有稳定成熟的产品能够占领高端的市场。现就红外夜视监控中的常见技术问题说明一下,望能为工程商和用户对红外夜视监控的成熟使用提供参考。
    
首先是距离的表示
距离的标识误导用户好像红外灯是有个尺度,有固定照射距离。实际上光线是一种能量,是随着距离增加而分散开来的,不会到某个距离就突然没有了,只是强度变弱了,不容易被识别和检测了。红外灯的距离真正有红外灯决定的只是一个部分,检测识别系统的作用给大,红外灯的功率增加一倍,体积,耗电,成本,重量都会成倍的增加。但是检测部分的提高性能则不然,一个更好的镜头,一个更灵敏的摄像机,都会带来质的提高。影响效果的场地环境不容易改变,使用者的主观评价随着对夜视系统的了解是有改变的。作为前两个主要因素,光源和检测识别部分是系统的主要可变部分。
技术方案红外灯的光源阵列和红外灯的区别
目前的红外技术方案主流的有热光源和LED技术。 热光源由于效率低,发热量巨大,使用寿命短,消耗品价格高,抗冲击的能力差,启动延时,强烈的热辐射等问题,已经是过去的辉煌了。LED是充满生机的主流产品,不论是激光的LD还是单个封装的常规普通LED,还有大封装的大功率LED,还有多个封装的小LED,起个新名字叫阵列的。都因为性能,特点,价格,创意等特点和功能在市场上占有一定的份额。  
    
寿命问题
寿命是有设计决定的,散热是最关键的,散热有把热量散发出去和控制热量两个层面。防水的问题是夭折的主要问题,防雷的问题和误用电压的问题,周边的辅料的问题,主要是壳体支架,导线。
光源的选择
1
,常规普通LED2、多芯片小LED3、单芯片大功率LED4,多芯片大芯片LED。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。多芯片LED也有两种形式,一种是包含48颗芯片;另外一种是阵列式发光片,含有1030颗芯片。为什么做多芯片呢?一些来自厂家的理论是: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,想当然地认为照射距离更远。固然,更远的距离需要更大的能量。 
多芯片小LED(阵列)因其结构上的固有缺点没有发光焦点,发光光学系统不合理,有用光效率也比较低,其优点没有有效地发挥出来。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。LED最怕的就是高温工作。同时,多芯片LED的生产要求非常严格,每颗芯片都不能有性能上的一点差异,否则就会形成薄弱点,一颗芯片坏掉就会扩散到整机。总体而言,相对于单芯片LED而言,多芯片LED的寿命是远远不够的。尤其是散热是关键。多芯片大功率的情况也是相同的,热量更大,工作环境更严酷。 单芯片LED灯的寿命事实上,能不能做的很长。这里面原因有很多,比如有的LED芯片级别很低,杂质超标;有的生产工艺不过关,有漏电现象;有的超功率使用,额定20mA,却使用50mA以上;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红外灯快速坏掉。要想保证红外灯的寿命,
1
,要选用高等级的LED芯片。高等级芯片光效率高,光功率大、一致性好、发热量相对要小,当然价格也要高。
2
,光学系统设计要合理、光分布要合理,利用率要高、减少不必要的反射,抗灰尘能力要高。方便清洁。
3
,散热要合理,降低热阻,安装通风,防止灰尘进入,既要密封好又要散热快。
4
,要严格控制工作电压。LED是电流型元件对电压非常敏感,电压稍高电流增加极大,瞬间LED管芯就会烧掉;而电压略低则发光量又会大大降低。最好使用220伏的红外灯。专业厂家专门生产匹配的高质量的专用的恒流开关电源,对温度变化引起的电流变化进行补偿。交流输入电压可以做到从170伏到250伏电压都能做到稳压恒流,适应恶劣的供电环境。
5
,附件部分输入电源线最好选用抗高/低温、比较柔软抗弯曲的。厂家生产的红外灯,输入电源线可在低温零下60度、高温零上100度正常使用,好的夜视系统动作的时候,导线不会受到弯折,能更好的抵御环境对导线的老化的损坏。只有这样的产品才能长久使用。
问题红暴问题,有些厂家把能不能制造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,无红暴就是高技术。其实,有无红暴只是一个选择问题,并不是技术问题,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高。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,一种是无红暴的,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,应当做为红外夜视监控的首选项。
角度的问题
红外灯是不是视角越大越好?不论是制造商还是工程商想当然地认可这种说法,他们认为红外灯发射视角越大,选用镜头的余地也就越大,选择广角镜头不会出现手电筒现象。所以说,大家都拼命地说自己的红外灯的视角是如何之大。这种好像很有道理的说法其实是很不科学的。首先,使用大视角度的红外灯配合小视角度的镜头,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,那么会有相当部分的光是在镜头视场以外,也就是说部分红外光都浪费了。一般情况下,红外灯的视角要与镜头的视角相一致,效果是最佳的。灯的发射角度用镜头的焦距来表示并不全面。同样角度的灯,用在不同的环境是不同的效果的,在一个表示该灯的额定功率,“-16”表示该灯的发射角度与f16mm的镜头角度一致,两者是可以配套的。其红外灯按角度分类,目前包括“-4”“-8”“-16”“-35”四个系列,可以和市场上的常用镜头配套。其次,并不是红外灯的发射角度越大,画面效果就越好。有的场合如果红外灯角度过大,还会影响成像。比如走廊,因其狭长的特点,如果红外灯的发射角度过大,则近处边缘的成像就会太亮,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,走廊的红外灯应该是镜头角度的二分之一或三分之一。
第三,可以利用焦点技术,两个窄角红外灯搭配并调整位置,可以达到广角灯的效果,市场上的红外夜视系统,就是利用焦点技术,做到了既望远又广角。在同样功率条件下,焦点技术可以提高感官作用距离。总体而言,红外灯的发射角度的问题既是选择问题也是技术问题。不同焦距的镜头应选择相适应发射角度的红外灯,红外灯的发射角度无论在什么样的条件下都不应该大于镜头的视角,而在狭长环境中的应用,就该选用比镜头视角更小乃至三分之一的红外灯。窄视角红外灯通过搭配,可以得到理想的广角效果,效果更佳、成本更低。
通光量的问题相对孔径决定了镜头的通光能力,相对孔径为F1.0的镜头通光量是相对孔径F2.0的镜头通光量四倍。同样的摄像机、红外灯,分别搭配上述两种镜头,红外作用距离可相差一倍。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。由于众所周知的原因,市场上大量充斥虚标F值的镜头,尤其是变焦镜头,只标短焦不标长焦因而误导工程商,致使用户根本无法辨清谁家卖的是真货,谁家以次充好。建议用户要到专业大型厂家购买镜头。
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,导致在白天可见光条件下图像清晰,而夜间红外光条件下模糊,或者夜间红外光条件下图像清晰,白天可见光条件下图像模糊。可以用三个办法解决。第一,采用自动聚焦一体化摄像机;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。
 色彩问题所有的黑白摄像机都是感应红外光的。红外光线在可见光条件下对于彩色摄像机来讲是一种杂光,会降低彩色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,这种方案得到的图像质量好,但成本高并且切换机构会导致出现一定的故障率。第二,在滤光片上打开一个特定的红外线通道,允许与红外灯波长相同的红外光线进来,这种办法不增加成本,但色彩还原略差。
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以内的红外夜视系统,选用0.1勒克斯的摄像机就比较好;50100范围的夜视系统应该选用0.01勒克斯的摄像机;100以上的夜视系统应选用0.001勒克斯以上的摄像机。当然,随着灵敏度提高,摄像机的价格会有较大的递增。当然,和其它许多产品一样,摄像机虚标指标的现象特别严重。我曾拿过一款0.1勒克斯摄像机和一款标称0.0001勒克斯的摄像机作对比,后者竟不如前者。更多的摄像机厂家,人为地提高信号强度,灵敏度是很不错,但信噪比很差,导致夜间图像雪花点很多很大。
距离的问题不同厂家有不同红外夜视距离的标准。五个相关的主要因素,最后还是应该以客户的应用效果为标准,客户的满意为标准。客户的标准是看清人!什么样是算看清楚,还是要用户来评定的。可视距离发现距离,都是误导,这个是要在特定的环境下来进行的。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许多倍,可视距离也可相差很多。所以说,把某一盏红外灯具体地定为是多少米的说法是不甚科学。一盏红外灯的作用距离,只能与确定品质的摄像机和镜头共同匹配才能确定其作用距离。还有,因为应用的环境不同,效果也区别很大,用户的主观的评价也是关键的因素。所以要留有一定余量。