RM新时代投资官网|反波胆

  • 行業(yè)新聞

    IR LED在紅外攝像識別起到的作用

    :2018-08-23    :333
     一、紅外光源的選擇
     
    紅外光是一種波長(cháng)大于780nm的不可見(jiàn)光。一般,產(chǎn)生這種不可見(jiàn)光的方法有下列三種。
     
    ①、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(jiàn)光濾鏡,濾去可見(jiàn)光,只讓看不見(jiàn)的紅外射線(xiàn)射出;
     
    ②、使用紅外發(fā)光二極管LED或LED陣列來(lái)產(chǎn)生紅外光。這種器件是通過(guò)砷化鎵(GaAs)半導體中的電子與空穴復合來(lái)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(guò)大量粒子分布反轉,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(diǎn)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(jiàn)光成份,即有紅暴,且使用壽命短,如果每天工作10小時(shí),5000小時(shí)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(shí)還必須采用光控開(kāi)關(guān)電路,以減小其工作時(shí)間。此外,還增加了延時(shí)開(kāi)關(guān)電路以防環(huán)境光的干擾。
     
    第二種是使用半導體砷化鎵發(fā)光二極管陣列組成的紅外燈,尤其現在使用新技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的陣列式集成發(fā)光芯片LEDArray。其一個(gè)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(gè)一分錢(qián)硬幣的大小,在室內可均勻照亮全部空間,其壽命為50,000個(gè)小時(shí)。它最初是運用在航空飛機上面,近年來(lái)由于民用夜間監控市場(chǎng)的發(fā)展,LED-Array才逐步走向民用市場(chǎng),成為高質(zhì)量夜間監控的一種理想選擇。
     
    雖然,紅外LED及LED-Array淘汰了熱紅外光源,但對于1km以上的超遠距離場(chǎng)景的監控,還是要選擇紅外LD光源。因為半導體激光器具有比LED亮度高、方向性強等特點(diǎn)。
     
    通常,在選擇紅外光源時(shí)要注意以下的幾個(gè)要點(diǎn)。
     
    A、紅外燈距離選擇要留有余量
     
    選擇紅外燈時(shí),特別注意標稱(chēng)距離與實(shí)際輻照距離的差距。因為有些生產(chǎn)廠(chǎng)標稱(chēng)的可視距離往往偏大,所以在選擇紅外燈輻照距離時(shí)要進(jìn)行實(shí)際測試,并且要留有充足的余量,才能使所觀(guān)察的場(chǎng)景的照度可靠。
     
    B、應選用穩流源驅動(dòng)的光源
     
    因為L(cháng)ED是電流驅動(dòng)器件,其發(fā)光亮度與功率同驅動(dòng)電流成正比,而不是電壓。因此,為保持發(fā)光強度不變,必須要選用穩流源驅動(dòng)的光源。
     
    C、要選用散熱好的光源
     
    因為發(fā)光管都有發(fā)熱與散熱問(wèn)題,尤其功率大距離遠的光源發(fā)熱量大,所以必須要選用散熱好的光源,才能保證工作穩定可靠。
     
    D、要選用有光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制電路的供電電路并與燈板分開(kāi)的紅外光源
     
    因為紅外燈的供電電路與燈板不分開(kāi),就會(huì )應發(fā)光管工作產(chǎn)生的熱量影響供電電路的元件性能,從而導致發(fā)光管發(fā)光不穩定,有了這種光控開(kāi)關(guān)的電路,就能使紅外燈白天關(guān)閉,夜晚打開(kāi)。
     
    E、要根據監視距離選用紅外燈
     
    因紅外發(fā)光二極管LED可裝在鏡頭上,與感紅外攝像機配用,或直接裝在攝像機與鏡頭接口周?chē)臋C殼上。顯然,這兩種裝配的紅外LED少,其照射的距離肯定不如單獨的紅外LED燈照射的遠。一般,50m以上,最好選用單獨的紅外燈為好,另LD多用于1km以上距離的監控場(chǎng)景的夜視照明,但LD的光束細而強,為使紅外光束照亮一定范圍的場(chǎng)景,使用時(shí)還需要通過(guò)一個(gè)擴束鏡頭擴束才行。
     
    二、攝像機的選擇
     
    目前攝像機的感光器件有CMOS與CCD兩種。同CCD一樣,CMOS圖像傳感芯片對紅外光波也有反應,但它在890-980nm范圍內靈敏度比CCD圖像傳感芯片要高出許多,并隨波長(cháng)增加而衰減的梯度也慢一些。隨著(zhù)CMOS圖像芯片的飛速發(fā)展,其噪音訊號進(jìn)一步降低,且星光級的CMOS攝像機也已有面市。因此,不一定局限在CCD攝像機中選擇,可充分利用各自的優(yōu)勢選取。一般,紅外攝像機的選擇要點(diǎn)如下。
     
    A、應選低照度攝像機,其照度要求一般≤0.02Lux
     
    有些攝像機制造商或銷(xiāo)售商虛報最低照度,使夜視有效距離大大降低,因此最好能具體測試。
     
    月光級和星光級等增感度攝像機可工作在很暗的條件下,但有些反光系數小的地方還是達不到要求,如沙漠,綠地,林區等。在這種情況下,就需要采用由高性能像增強器和CCIR制式的黑白CCD通過(guò)纖維面板和光錐直接耦合而成的微光夜視攝像機??傊?,照度越低越好,由于目前還不規范,不能相信生產(chǎn)廠(chǎng)所標稱(chēng)的最低照度,要在實(shí)用條件下進(jìn)行測試為好,通常照度要求一般≤0.02Lux。
     
    B、選用的紅外攝像機圖像傳感器的尺寸越大越好
     
    因1/4CCD不能用于15m以上紅外夜視的有效距離,因為1/4CCD的光通量只有1/3CCD的50%。而CCD尺寸大,接受的光通量大;CCD尺寸小,接受的光通量就少。所以,夜視攝像機多選1/2的CCD,1/3的要測試可行的也可,但絕對不能選1/4的。
     
    C、紅外攝像機要有自動(dòng)電子快門(mén)與自動(dòng)增益控制(AGC)功能
     
    因為有了這些功能,才能使信號調整到比較好的狀態(tài),以滿(mǎn)足觀(guān)察的效果。
     
    D、需隱蔽場(chǎng)合選CMOS超微型攝像機
     
    由于低功耗、高集成、小體積只有CMOS圖像傳感器才能辦到,因而可作成襯衫鈕扣、西裝鈕扣般大小的CMOS攝像機。加上相應的紅外光源的更加小型化,以及高效能電池的推出,使第三只眼睛將會(huì )無(wú)處不在。這樣,帶上一副夜視眼鏡和一頂配有紅外光源和CMOS超微型攝像機的帽子,黑夜將如同白晝。顯然,這將改變我們整個(gè)社會(huì )生活的面貌。
     
    E、選配好攝像機的配套穩壓小電源
     
    攝像機的電源的選取要注意如下兩點(diǎn)
     
    1、選穩壓電源。因市電AC220V不穩,如只選一交流變直流12V的變壓器而不穩壓就會(huì )使攝像機中的電路工作不穩定,從而使攝像機的工作不穩,所需性能就達不到要求;
     
    2、選比攝像機的電流要大近一倍以上的小電源為好。如攝像機的電流為200mA或250mA,一般選500mA即足夠。若選太大如1A供1臺攝像機就體積偏大與價(jià)錢(qián)偏貴;太小如等于攝像機的電流就可能發(fā)熱(因連續工作時(shí)間太長(cháng))而影響可靠性與工作壽命等。
     
     
     
    三、鏡頭等的選擇
    攝像機鏡頭是紅外攝像機的關(guān)鍵設備,它的質(zhì)量(指標)優(yōu)劣直接影響到系統的成像效果,因此,鏡頭選擇是否恰當即關(guān)系到系統質(zhì)量,又關(guān)系到工程造價(jià)。因此,在選擇鏡頭時(shí)要注意以下幾個(gè)要點(diǎn):
     
    A、最好選紅外鏡頭
     
    因普通的光學(xué)鏡頭,物體反射回鏡頭的紅外光不能有效聚焦到CCD靶面上,此時(shí)紅外夜視效果就會(huì )大打折扣,因而最好選用紅外鏡頭。尤其是彩轉黑攝像機,不選用紅外鏡頭就不能使日夜監視焦面一致,致使日夜圖像不能都保持清晰。
     
    B、選用鏡頭的成像尺寸最好與攝像機中圖像傳感器的尺寸一致
     
    選用的鏡頭的成像尺寸應與攝像機中圖像傳感器的尺寸一致,如圖像傳感器的尺寸是1/2“,則鏡頭的成像尺寸必須是1/2“的。
     
    當鏡頭的成像尺寸比攝像機感光面的尺寸大時(shí),不會(huì )影響成像,但實(shí)際成像的視場(chǎng)角要比該鏡頭的標稱(chēng)視場(chǎng)角小,而當鏡頭的成像尺寸比攝像機的感光面的尺寸小時(shí),就會(huì )影響成像,并表現為成像的畫(huà)面四周被鏡筒遮擋,在畫(huà)面的四個(gè)角上就會(huì )出現黑角。
     
    由此可知,對1/3“的攝像機,可選用1/3“、1/2“和2/3“的鏡頭;對1/2“的攝像機,可選用1/2“、2/3“的鏡頭,而不能用1/3的鏡頭。因為CCD就像人的眼睛,鏡頭就像人們用的眼鏡,眼鏡太小,眼睛就會(huì )看不清周邊的事物。
     
    C、最好選鏡頭與攝像機的接口安裝方式一致
     
    鏡頭與攝像機的接口安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種,兩者最好一致。如果選用了C型鏡頭,則需加一5mm厚的接圈即可。若不加接圈就直接接到CS接口攝像機上,則可能使鏡頭的后鏡面碰到CCD的敏感面的保護玻璃,而造成CCD攝像機的損壞,這一點(diǎn)在實(shí)用中需特別引起注意。
     
    D、最好選自動(dòng)光圈鏡頭,以適應晝夜照度很大的變化
     
    由于日夜監控,其照度變化范圍很大,因而最好選用能自動(dòng)根據照度變化的自動(dòng)光圈鏡頭,以使圖像保持清晰。
     
    E、鏡頭的分辨率與透光率要達到要求
     
    用的成像鏡頭的分辨率必須要大于攝像機的分辨率,否則達不到所要求的清晰效果。并且鏡頭中鏡片的透光率要好,即對光的衰減要非常小。
     
    F、監視距離1公里以上,還需選用激光擴束準直鏡頭
     
    要根據欲觀(guān)察場(chǎng)景的大小與距離選擇合適的激光擴束準直鏡頭,使激光束能照亮所需監控的場(chǎng)景,以便監控場(chǎng)景的反射光能被攝像機所接收。
     
    G、注意選擇有性能好的視窗玻璃的防護罩
     
    除選紅外燈、攝像機、鏡頭外,還要注意防護罩、供電電源等的成套綜合考慮。因為防護罩對紅外燈的效果就有影響,如紅外光通過(guò)不同介質(zhì),透射率和反射率就不同。例如,不同的視窗玻璃,特別是自動(dòng)除霜鍍膜玻璃,對紅外光的衰減也不同,所以要注意選擇具有性能好的視窗玻璃的防護罩。
     
    四、結語(yǔ)
    由上可知,三種紅外光源各有其優(yōu)劣,但熱紅外光源基本被紅外LED及LED-Array光源所淘汰。因為用LED-Array也完全可照射到幾百米監控場(chǎng)景的距離。至于1km以上的超遠距離的監控場(chǎng)景,還是應選用紅外LD光源為好。因為它的亮度高,一個(gè)LD頂好多LED,所以紅外LD光源的體積小、重量輕,是超遠距離的最佳選擇。
     
    紅外攝像機的選擇最重要的問(wèn)題是成套性。除選好紅外光源外,對攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等的配套要綜合考慮。只有按文中所述的選擇要點(diǎn)綜合考慮了,才能取到事半功倍的效果。



    上一篇: LED植物照明應用領(lǐng)域中不同波長(cháng)的作用與特點(diǎn)

    下一篇: LED助力阿茲海默癥患者睡眠和情緒問(wèn)題獲改善

    關(guān)于極光
    聯(lián)系我們

    掃一掃

    地址:深圳市龍崗區五聯(lián)朱古石愛(ài)聯(lián)工業(yè)區8號3樓  電話(huà):+86-136 0263 1970  傳真: 0755-84508250

    Copyright © 2003-2022 深圳市極光光電有限公司. All Rights Reserved
    投資有風(fēng)險,選擇需謹慎

     本站關(guān)鍵詞:LED燈珠 

    RM新时代投资官网|反波胆
  • RM新时代平台网址 RM新时代官方网站 RM新时代有限公司 RM新时代赚钱项目 RM新时代官网网址
  • RM新时代成立多久了 新时代RM|国际平台 rm新时代理财官网 新时代app官方下载最新版 RM新时代可以提现吗 rm新时代赚钱吗是真的吗 rm新时代赚钱吗是真的吗 rm资金盘 新时代RM娱乐app软件 rm理财