陣列紅外在夜視監(jiān)控中的技術(shù)革命
根據(jù)馬斯洛理論,把需求分成生理需求、安全需求、社會需求、尊重需求和自我實現(xiàn)需求五類,人的安全需求排在僅次于生理需求的第二位。經(jīng)濟的持續(xù)增長和老百姓生活水平的日益提高,由此人們對安全感的需求越來越高,也越來越被重視,安防市場的需求每年也呈快速增長趨勢。特別是一系列國際和國內(nèi)的安全事件后,整個安防監(jiān)控市場的需求得到了進一步的擴張。
在安防監(jiān)控領(lǐng)域,視頻監(jiān)控是一個主流的分支,在法制社會,任何事件都必須以事實為依據(jù),因此,視頻監(jiān)控也被應(yīng)用的最為廣泛。近年來,視頻監(jiān)控技術(shù)有了一定的發(fā)展,然而,在視頻監(jiān)控領(lǐng)域始終有一個突出問題沒有得到很好地解決,就是夜間的視頻監(jiān)控問題。夜晚的監(jiān)控是至關(guān)重要的,但監(jiān)控攝像機猶如人的眼睛,在光線太暗時無法清晰地看清目標,只能了解大致輪廓,無法識別面貌,也就無法作為“呈堂證供”有證明力的依據(jù)。為了解決這個問題,安防行業(yè)各廠商探討了很多的方法,比如,主動紅外的LED紅外、激光紅外,被動紅外的熱像儀,微光夜視等等技術(shù)。而我們目前應(yīng)用最廣的主動紅外夜視技術(shù)是通過主動照射并利用目標反射紅外源的紅外光來實施監(jiān)控的夜視技術(shù),以便實現(xiàn)攝像機的夜間監(jiān)控要求。
目前監(jiān)控行業(yè)里95%以上都是使用這項技術(shù)實行夜視監(jiān)控,LED紅外發(fā)光管通過主動發(fā)出紅外波長的光照射被監(jiān)控對象。紅外光線不在人的肉眼可見的范圍內(nèi),因此,一般情況下是不可見的。紅外光的亮度決定了被監(jiān)控物體的清晰程度。
紅外技術(shù)的發(fā)展
主動半導(dǎo)體紅外技術(shù)最早在上世紀60年代初期由美國貝爾實驗室研發(fā)成功,最早期的紅外轉(zhuǎn)換效率只有5%,效率很低,多用在紅外遙控器等簡單產(chǎn)品上。經(jīng)過在夜視應(yīng)用中的反復(fù)實踐和發(fā)展,通過把單個的紅外LED封裝組合起來,固定于鏡頭的周圍,給監(jiān)控攝像機取像進行主動補光。單個LED紅外二極管的有效效率為20%左右,但是存在明顯的缺陷,那就是受限于散熱處理而發(fā)光功率大大減小,以至于照明距離急劇縮減,往往達不到標稱的照射距離;還有就是產(chǎn)品的體積,受限于LED管的數(shù)量,為了達到照明需要,就得用多個LED管組裝,造成體積增加,不便于應(yīng)用。另外,由于LED的熱量無法有效散發(fā),導(dǎo)致腔體整體溫度增加,嚴重影響了了攝像機CCD的性能,也就是為什么市場上主流的紅外攝像機壽命比較短,使用一段時間之后,效果明顯變差的主要原因。
基于市場實踐的迫切需求,陣列紅外在原有的LED紅外技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行一項革命性改進,就應(yīng)運而生了。陣列紅外夜視技術(shù),本質(zhì)還是通過攝像機發(fā)射主動紅外光波的方式實行夜視效果,但采用了先進的封裝技術(shù),將幾十個高功率、高效率的紅外晶元封裝在一個平面上。這一技術(shù)一問世,就獲得了異乎尋常的飛速發(fā)展。
陣列紅外攝像機在監(jiān)控領(lǐng)域中應(yīng)用的最大優(yōu)勢在于解決了LED光源散熱的問題,具有極高的發(fā)光效率和發(fā)光強度,光電轉(zhuǎn)換效率比普通紅外LED攝像機提高了25%左右,效率可達到45%,大大地降低了能耗、增加了照明距離,同時延長了攝像機的使用壽命,陣列紅外夜視攝像機的使用壽命一般為普通紅外攝像機使用壽命的9倍。
陣列紅外攝像機的主要優(yōu)勢
亮度高
很顯然,亮度越高,光線的照射距離就越遠,單個的LED輸出光功率一般為5~15mW,雖然可以通過加大電流來提高亮度,但是材料本身的局限性是,紅外線的光電轉(zhuǎn)換效率不高,只有20%的光,余下的80%便是熱能。因此,提高亮度的同時,也產(chǎn)生了更多的熱能,這對工作溫度要求嚴格的攝像機的關(guān)鍵器件CCD來說,明顯是行不通。另外,LED多個組合是以PCB板為載體,散熱性能不好。而陣列紅外攝像機的光源,通過將幾十個高效率和高功率的晶元通過高科技封裝在一個平面上,配置良好的導(dǎo)熱裝置。同時增加其光電轉(zhuǎn)換效率,亮度約是單個LED的100倍。
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