濾光片在紅外攝像機(jī)的應(yīng)用
紅外攝像機(jī)在晚上才會(huì)發(fā)出自身強(qiáng)大的功能，使得晚上攝像依然能呈現(xiàn)出清晰的畫(huà)面便于監(jiān)控，所以紅外攝像機(jī)的夜視監(jiān)控系統(tǒng)不容忽視!
紅外攝像機(jī)應(yīng)用原理
在說(shuō)紅外攝像機(jī)之前，先講一點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)。
一般可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是0.4～0.7微米，這是眼睛能夠看到的光線。而0.7至400微米的一段就是紅外線，紅外線是不可見(jiàn)的光線，超出了人類眼睛能看到的范圍。另外，任何物體在絕對(duì)零度以上自身都會(huì)發(fā)射熱輻射紅外光線，而像人體這樣的發(fā)熱物體相對(duì)于房屋、樹(shù)木、石頭等物體發(fā)射量會(huì)大一些。
攝像機(jī)的傳感器CCD或CMOS，一般也稱為“Sensor”，是將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的半導(dǎo)體器件。但比眼睛厲害的是，它能感應(yīng)到部分不可見(jiàn)光，如紅外光線。傳感器有一個(gè)指標(biāo)靈敏度，也叫最低照度值，是對(duì)微弱光線的反應(yīng)能力，靈敏度越高，對(duì)光線的感應(yīng)能力越強(qiáng)，感紅外的能力就越強(qiáng)。
由于傳感器可以感知到紅外線，在白天，光線中的紅外線也進(jìn)入到傳感器中，會(huì)導(dǎo)致整體圖像偏紅。所以普通攝像機(jī)在傳感器表面都貼有濾光片，濾掉光線中的紅外線。而如果紅外攝像機(jī)也貼上這種濾光片，夜間攝像機(jī)紅外燈主動(dòng)發(fā)射的紅外線也會(huì)被濾掉，導(dǎo)致紅外燈失效。為了避免這種情況，高端紅外攝像機(jī)一般備有雙濾光片，即白天打開(kāi)紅外過(guò)濾光片，過(guò)濾掉光線中的紅外線，晚上關(guān)閉紅外線濾光片，讓補(bǔ)光的紅外線通過(guò)鏡頭進(jìn)入圖像。
以上就是紅外攝像機(jī)為什么可以在人眼看不清的夜間也能清晰成像的原因。依賴攝像機(jī)傳感器可感知紅外線這一特性，在夜間光線比較差的環(huán)境中，利用紅外補(bǔ)光或者物體自身的紅外熱輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)夜視，同時(shí)采用雙濾光片來(lái)保證白天的圖像不偏色。
紅外攝像機(jī)選購(gòu)須知
1.紅外燈工作條件一般來(lái)說(shuō)，其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過(guò)小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過(guò)大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。當(dāng)電壓越過(guò)正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開(kāi)始流動(dòng)，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會(huì)使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈，熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。因此，紅外燈的使用必須有良好的恒流電源供電、良好的散熱設(shè)計(jì)。
2. 紅外光的利用率和紅暴問(wèn)題 什么是紅暴呢?紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見(jiàn)光的成分。紅外燈可以做到完全無(wú)紅暴(采用940～950nm波長(zhǎng)紅外管)或僅有微弱紅暴。
3. 紅外攝像機(jī)的起霧結(jié)霜問(wèn)題霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成，因冷環(huán)境的強(qiáng)、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機(jī)在工作過(guò)程中，尤其是室外攝像機(jī)常常會(huì)因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護(hù)罩視窗玻璃上形成霧或霜，導(dǎo)致攝像機(jī)無(wú)法看清物體，直接影響監(jiān)控效果。
4. 紅外攝像機(jī)的視窗玻璃清潔攝像機(jī)在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作，防護(hù)罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢，造成攝像機(jī)視線遮擋。解決的辦法通常是在防護(hù)罩上增加雨刷，通過(guò)控制雨刷清潔玻璃;另外一種辦法是使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比，隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。
5. 紅外攝像機(jī)的恒溫由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈，紅外燈在啟動(dòng)后，整個(gè)工作時(shí)間段內(nèi)(以12小時(shí)計(jì))在紅外攝像機(jī)前部會(huì)有熱量集中，即腔體內(nèi)前端溫度偏高，如不能散熱均勻定會(huì)影響攝像機(jī)等其它部件的正常工作。
6. 紅外攝像機(jī)的全封閉除恒溫外，使用自動(dòng)冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以將紅外攝像機(jī)做成全封閉，不留任何散熱孔，阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進(jìn)入，使其能夠適應(yīng)粉塵大的惡劣環(huán)境，如大型煤礦也可正常使用。
7. 攝像機(jī)白天偏色問(wèn)題
大部分紅外攝像機(jī)采用雙濾光片設(shè)計(jì)，白天使用的是德國(guó)的藍(lán)玻璃，通光頻譜特性平滑，完全截止紅外線，真正的還原了清麗的圖像;晚上電動(dòng)自動(dòng)切換到一塊鍍膜的白玻璃上，有效增加了光通總量，也直通了紅外線，增強(qiáng)了攝像機(jī)的感應(yīng)紅外的能力，廣泛應(yīng)用于小區(qū)、道路、廣場(chǎng)等場(chǎng)所。
大家不知道有沒(méi)有注意到紅外攝像機(jī)的色彩在白天都會(huì)或多或少的偏色，這個(gè)最直接的原因是攝像機(jī)濾光片的問(wèn)題，一般紅外攝像機(jī)使用能透過(guò)一定比例紅外光線的雙峰濾光片，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，但由于自然光線中含有較多的紅外成份，當(dāng)其進(jìn)入CCD后回干擾色彩還原，比如綠色植物變成灰白等等(有陽(yáng)光的市外環(huán)境尤其明顯)。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個(gè)問(wèn)題，IRCUT雙濾光片由一個(gè)紅外截止濾光片和一個(gè)全光譜光學(xué)玻璃構(gòu)成，當(dāng)白天的光線充分時(shí)紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實(shí)色彩，當(dāng)夜間光線不足時(shí)，紅外截止濾光片自動(dòng)移開(kāi)，全光譜光學(xué)玻璃開(kāi)始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高紅外性能。
8 紅外反白的問(wèn)題
600線攝像機(jī)采用256分區(qū)嚗光補(bǔ)償，近距離人臉和物體不會(huì)反白，畫(huà)面整體層次感強(qiáng)，輪廓效果均勻。
9. 如何選擇紅外燈
紅外燈的種類見(jiàn)附件。
A.矩陣紅外鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板鋁基板，它具有良好的導(dǎo)熱性、電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能。
a、鋁基板的特點(diǎn)
●采用表面貼裝技術(shù)(SMT);
●在電路設(shè)計(jì)方案中對(duì)熱擴(kuò)散進(jìn)行極為有效的處理;
●降低產(chǎn)品運(yùn)行溫度，提高產(chǎn)品功率密度和可靠性，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命;
●縮小產(chǎn)品體積，降低硬件及裝配成本;
●取代易碎的陶瓷基板，獲得更好的機(jī)械耐久力。
b、鋁基板的結(jié)構(gòu)
鋁基覆銅板是一種金屬線路板材料、由銅箔、導(dǎo)熱絕緣層及金屬基板組成，它的結(jié)構(gòu)分三層：
Cireuitl.Layer線路層：相當(dāng)于普通PCB的覆銅板，線路銅箔厚度loz至10oz。
DielcctricLayer絕緣層：絕緣層是一層低熱阻導(dǎo)熱絕緣材料。厚度為：0.003”至0.006”英寸是鋁基覆銅板的核心計(jì)術(shù)所在，已獲得UL認(rèn)證。
BaseLayer基層：是金屬基板，一般是鋁或可所選擇銅。鋁基覆銅板和傳統(tǒng)的環(huán)氧玻璃布層壓板等。
電路層(即銅箔)通常經(jīng)過(guò)蝕刻形成印刷電路，使組件的各個(gè)部件相互連接，一般情況下，電路層要求具有很大的載流能力，從而應(yīng)使用較厚的銅箔，厚度一般35μm~280μm;導(dǎo)熱絕緣層是鋁基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成，熱阻小，粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機(jī)械及熱應(yīng)力。
PCB材料相比有著其它材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。適合功率組件表面貼裝SMT公藝。
無(wú)需散熱器，體積大大縮小、散熱效果極好，良好的絕緣性能和機(jī)械性能。