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红外防水摄像机
阅读:4029时间:2010-10-24 14:17:20

  红外防水摄像机是将摄像机、防雨罩、红外LED灯等部件集成为一体的CCTV监控摄像设备。红外防水摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势。

原理

  红外防水摄像机实现夜视的基本原理是利用装备光藕CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外光),以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。

镜头起雾的解决办法

  第一种情况,机器内部出现雾气:
  雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成,因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中,尤其是在室内的摄像机常常会因场馆内的雾气或者水汽等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜,导致摄像机无法看清物体,直接影响监控效果。
  各家对这一问题的解决方法也是不一样的。增加除霜电路、开通气孔、充氮气、加风扇、放干燥剂等等。方法不一样,做出来的效果当然也不一样,有的可以解决 问题,有的还是不能解决问题。不过,从最基础的角度上来讲,严格控制料件的清洗,尽量杜绝挥发物的存在是很有必要的。例如PCB板不能有残留助焊剂,遮光 胶套采用优质硅胶材料等。
  第二种情况,机器外部出现霜、雾:
  摄像机在湿度大的环境下工作,防护罩的视窗玻璃容易出现污垢,造成摄像机视线遮挡。
  解决的办法:1、在防护罩上增加雨刷,通过控制雨刷清洁玻璃。2、使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比,隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘等功能。
  最后,针对高湿度情况下,对于外壳密封的一些要求
  如果红外防水摄像机在北方应用的话,机体内外会产生很大的温差,前端的镜片会出现雾化的现象,因此要求机器内必须具有很好的密封性,防护罩也要具备很好的防雨水性能。
  现阶段,大陆技术在密封性上,存在一定的技术问题,比如外壳的设计,在接头和螺丝接口等地方,多是产生漏水的地方。
  如何把密封性做的更好?基本解决方法是这样:
  一、加防水胶套,在接口处加放水垫,起到防水的作用,效果比较理想。
  二、在接线螺丝口处打防水胶,增强防水性。
  三、红外防水摄像机采用铝合金外壳,提高接口处精度,并且采用优质硅胶材料沾合,效果也是比较理想的。

软肋

  一、红外光的利用率和红暴问题

  红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。红外灯可以做到完全无红暴(采用940~950nm 波长红外管)或仅有微弱红暴。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。同一款红外防水摄像机,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。

  二、寿命问题

  传统枪机的使用寿命一般为8~10 年以上,但是很多工程商都反映红外防水摄像机寿命太短、后期维护太伤脑筋。原因是我国国产红外灯生产工艺精度不高以及摄像机生产厂为片面追求高功率提高电流负载而导致寿命缩短所致。目前市场上的红外防水摄像机采用的红外灯主要是多芯片LED 和单芯片LED。多芯片LED 电流较高、散热不良,因此造成了它的寿命很短。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,理论寿命可达10 万小时以上。总体而言,相对于单芯片LED 而言,多芯片LED 的寿命会差很多。

  三、防水问题

  经常可以看到,某厂家的红外摄像机加装个铝制防雨罩就被称做“红外防水摄像机”,殊不知这种貌似能够遮风挡雨的“马甲”能否真正达到国家认证标准的防水等级?但是,记者也曾拆机测试过一些负责任厂家的产品,真正的红外防水摄像机内层各部件拼合处都牢牢镶嵌着一层防水橡胶。一般说来, 通过IP65 是普通的“遮风挡雨”水准,而通过IP68 才是“潜水”水准。

  四、色彩问题

  红外线在夜间是红外防水摄像机的最大助手,但是在昼间条件下却是一种杂光,会降低摄像机的清晰度和色彩还原,滤光片可以阻止并区别红外线参与成像。现在摄像机感应红外线一般是这两个做法: 一,自动切换滤光片,昼间在可见光条件下挡住红外线进入;夜间在无可见光的条件下移开滤光片,让红外线进入,这种方案图像质量好,但成本较高,切换装置有一定故障率;二,在滤光片上附加一个特定的红外线通道,允许与红外灯波长相同的红外线进来,这种办法不增加成本,但色彩还原性略差。

  五、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 米以内的红外夜视系统,选用Ql 勒克斯的摄像机就比较好;50 米到100 米范围的夜视系统应该选用0.01 勒克斯的摄像机;100 米以上的夜视系统应选用 0.001 勒克斯以上的摄像机。但是现在红外防水摄像机市场存在标称虚高的现象,很多照度达不到一定数量级的产品却要标出很高的数值。

选择和使用

  红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性。目前市场上大多是摄像机和红外线投射器分开的,这样我们在设计方案时就必须对所有的器材统一考虑,是选择黑白摄像机搭配红外灯呢,还是用彩色转黑白的摄像机?还有安装方式和防水方面的考虑。一般来说,黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围,其感光光谱不但包括可见光区域,还延长到红外区域,利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像,而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区,因此不能适用于红外灯泡照射摄像;日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器,利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像,但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。除此之外,还有一体化的红外线摄像机,就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起,典型的产品如富视康公司的FI-930C和FI-970C,这两种采用优质的铝型外壳,通过一次成型的生产工艺,使产品的防水级别达到IP55等级,可以在室内室外通用,由于采用一体化的设计,就自然降低了施工和调试的难度。

  随着红外夜视系统的迅速发展,红外灯生产供应厂家也会增加,但红外线产品并非象有的人想象的那样容易,在技术、检测仪器设备等方面条件也不同,希望用户多多加比较,慎重选择。

  用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书,特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求,应考虑到的影响因素是否考虑到,如未达到要求,可及时调整所用器材。

选用的重点技术特点

  灵敏度:红外防水摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。摄像机的灵敏度是当摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。灵敏度越好,对红外线的感应能力也就越强。当然,灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。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,像质恶劣。
  选用不同类型尺寸CCD也是关系到红外防水摄像机的晚上图像效果。目前市场上的CCD摄像机规格有1/2,1/3,1/4,l/3CCD的光通量是1/2CCD的44[%]。1/4寸CCD光通量是1/3CCD的50[%],
  真实色彩:所有的摄像机都感应红外,红外线在可见光条件下对于摄像机来讲是一种杂光,会降低摄像机的清晰度和色彩还原,红外防水摄像机的滤光片就是阻止红外线参与成像。要想使红外防水摄像机感应红外线,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,这种方案图像质量好。

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