LED紅外光源應(yīng)用于安防紅外監(jiān)控攝像機工程

我們都了解夜視技術(shù)在軍事上的應(yīng)用有很長時間了，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前在民用視頻監(jiān)控中也獲得了廣泛應(yīng)用。實際上，夜視技術(shù)是借助于光電成像器件實現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術(shù)。它包括微光夜視和紅外夜視兩類：微光夜視技術(shù)是通過帶像增強管的一種夜視技術(shù)，它實際就是對夜天光照亮的微弱目標像進行增強，以供觀察的光電成像技術(shù)。

　　微光夜視儀，是目前國外生產(chǎn)量和裝備量最大和用途最廣的夜視器材，它又可分為直接觀察（如夜視觀察儀、武器瞄準具、夜間駕駛儀、夜視眼鏡）和間接觀察（如微光電視）兩種；而紅外夜視技術(shù)則分為主動紅外夜視技術(shù)和被動紅外夜視技術(shù)。被動紅外夜視技術(shù)是借助于目標自身發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)觀察的紅外技術(shù)，它根據(jù)目標與背景或目標各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標，其對應(yīng)裝備為熱像儀。這里主要講主動紅外夜視技術(shù)，它是通過主動照射并利用目標反射紅外源的紅外光來實施觀察的一種夜視技術(shù)，其對應(yīng)裝備為主動紅外夜視儀，實際核心就是紅外攝像機。

　　紅外光源、由非直視型光電成像器件CCD或CMOS圖像傳感器為核心組成的攝像機和成像畫面所需的鏡頭等配合選擇是主導(dǎo)紅外攝像機夜間監(jiān)視的效果優(yōu)劣的三大因素。為獲得好的夜間監(jiān)視質(zhì)量，本文將重點介紹在應(yīng)用紅外攝像機時，對其紅外光源、攝像機及其鏡頭等的配套選擇上應(yīng)注意的幾個要點，以供工程商等用戶選用參考。

　　一、紅外光源的選擇

　　紅外光是一種波長大于780nm的不可見光。一般，產(chǎn)生這種不可見光的方法有下列三種。

　?、?。直接使用白熾燈或氙燈發(fā)出的紅外光。即在這兩種燈上安裝可見光濾鏡，濾去可見光，只讓看不見的紅外射線射出；

　?、?。使用紅外發(fā)光二極管LED或LED陣列來產(chǎn)生紅外光。這種器件是通過砷化鎵（GaAs）半導(dǎo)體中的電子與空穴復(fù)合來產(chǎn)生紅外光；

　　③。使用紅外激光二極管LD，也可作紅外光源。但它要把處于較低能態(tài)的電子激發(fā)或泵浦到較高能態(tài)上去，通過大量粒子分布反轉(zhuǎn)，共振而維持受激輻射紅外光。

　　第一種光源為熱紅外光源，其最大的優(yōu)點是可制成比較大的功率和大的輻照角度，因此照射的距離遠。其最大不足之處是包含可見光成份，即有紅暴，且使用壽命短，如果每天工作10小時，5000小時只能使用一年多，若考慮散熱不夠，壽命還要短。為提高熱輻射紅外燈的壽命，使用時還必須采用光控開關(guān)電路，以減小其工作時間。此外，還增加了延時開關(guān)電路以防環(huán)境光的干擾。

　　第二種是使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光二極管陣列組成的紅外燈，尤其現(xiàn)在使用新技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的陣列式集成發(fā)光芯片LEDArray。其一個LED-Array的光學(xué)輸出達到了800mw-1000mw，而成為普通LED的換代產(chǎn)品，LED-Array的發(fā)光半功率角為10-120°（可變角）。由于LED-Array為高度集成的LED，而體積只有一個一分錢硬幣的大小，在室內(nèi)可均勻照亮全部空間，其壽命為50，000個小時。它最初是運用在航空飛機上面，近年來由于民用夜間監(jiān)控市場的發(fā)展，LED-Array才逐步走向民用市場，成為高質(zhì)量夜間監(jiān)控的一種理想選擇。