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红外夜视监控技术的革新与展望
作者：摘自《盈动安防》 发表时间：2008-5-19 10:38:21 阅读：次
夜视技术
夜视技术方面，目前已经有许多不同的科技，归纳起来有三种方式。
第一，卤素灯。
卤素灯的发光功率非常强大，当然耗电量以及发热也会相对比较大，成本比较高，它的致命缺点是散热不充分，寿命非常短，一般都在一千小时以内，故很少有人将此技术用于闭路电视监视系统领域。
第二，微光放大。
微光放大就是把微弱的光线放大了甚至数千倍，但同时杂讯也同时放大了数千倍，一代一代的改良品就在于尽可能地去除杂讯，即便如此效果也并不理想，目前仅军方拥有此技术，且成本高得让人无法接受，所以并不适于民用推广。这种技术在美国已经比较成熟，如今已发展到了第三代半，俄国目前是第三代，而国内目前达到了第二代的水准。值得注意的是：因为美国对我国进行技术封锁，所以还没有对我国开放出口这项技术。微光放大的优点是可视距离比较长，但顾名思义，它的缺点就是比微小的光更暗的光就无法看到，它还有另一个在CCTV闭路电视监视系统领域里不适用的缺点就是：画面解析度极低，一般在
第三，红外技术。
红外技术的运用有两种方式，第一种是被动红外热感应成像仪。它一般用于特殊场合，但画面仅为物体的轮廓，无法作为呈堂的证据，而且它的价格极为昂贵，一般在美金万元甚至十万元以上，故亦无人将此技术用于监控系统。第二种是主动发红外光的夜视产品。它是目前监控行业里95%以上使用的技术。红外线监控系统通过主动发出红外波长的光照亮物体（一般肉眼所接受的波长范围是在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的范围内，红和紫以外的，肉眼看不到，但摄像机可捕捉得到，这就是红外灯打开时，我们觉得依旧是漆黑，而监视器上却能看到的道理），红外光的亮度决定了看清的程度，同时由于不同CCD对于红外波长的最佳感应段不同，因此，如果采用不恰当的摄像机将会造成画面的不清晰。
红外线技术的沿革
主动红外技术早在60年代初期由美国贝尔实验室研发出来后，最早期的有效率仅为5%（即每输入一定能量，其中有5%用于发光，其余95%的能量变成热散掉而浪费了），多用在遥控器等简单产品上，而用于夜视时多为红外灯泡，它的体积大，耗电也大，明显过大的体积和高温使其不适于室内使用，而且其使用寿命最多只有一千小时，更不适于用来监控。后来红外线技术发展到了LED技术，有效率提高为10%左右，目前医疗设备多为这一阶段的技术，用于夜视时把原有的体积大幅缩小，耗电量也由数百数千瓦降为数瓦。因此，它可使用于室内，但同时也带来了一个明显的缺点，那就是受限于散热处理而发光功率大减，以至照射距离急剧缩减。在二十世纪九十年代末期开始出现发光效率达到25%且高度集成的LED Array技术，可在较长距离内“看清”标的物，此项技术的优点在于：
1. 集成体具有更高标准的军工等级且更可靠；
2. 集成体使用金属制成，散热好，操作时易保持低温，不似传统LED的设计，仅靠两根细金属脚散热；
3. 集成体使用特殊的材料，使得寿命增长许多倍；
4. 发光体是单光源，使得照明光束均匀照射在目标的物上，发光角度可大可小，无手电筒效应；
5. 高度集成的一体化设计。
现在LED夜视产品存在的缺陷
1. 杂光干扰：现时生活中，要想寻找完全黑暗的场所非常难，或多或少都会有诸如路灯、车灯等可见光存在，这些可见光对红外夜视而言是干扰而非辅助；
2. 寿命短：由于散热处理及制作材料考虑成本等的局限，使市场上能够得以推广的红外产品光衰减得非常快。一般在6个月至1年后，画面效果已一塌糊涂；
3. 手电筒效应：绝大多数的LED角度太小，能量过度集中，造成画面中央过亮而泛白，周围能量不足而过暗，形成手电筒般的光圈；
4. 长距离产品的体积仍太大：为求远处能看得清而需要较大的发光功率，LED的个数加多而造成整体产品体积过大。
LED Array 与LED的差别
1. 亮度：单一个传统LED的光学输出一般约为5-15mW，现今虽有40-50mW或更大功率的LED问市，但依然无法与单颗LED Array相比，且由于基本设计同于传统LED，它的散热处理更加不易。一个LED Array的光学输出可达约2W，甚至更高。也就是说一两百个传统 LED的亮度总和相等于一个LED Array的亮度。所以相对很小的发光体却能照射很长的距离，清晰度也得到改善；
2. 体积：由于LED Array为高度集成(highly integrated)的LED，故体积比相同亮度的LED总和小很多；
3. 发光角度：传统LED受限与设计以至散热处理不佳，为迁就散热，单颗的发光无法太大，照射距离便受到了限制，故多以小角度制作，集中能量以期照得远一些，其半功率角一般为7°- 10°角，故形成一道有如手电筒般的光束，中央图像过亮而泛白而周围过暗看不清楚。LED Array的发光体原始的半功率角约为150°，可通过光学手段改变不同的角度，灵活度大。在室内可均匀照亮全部空间，而其它LED的光束无法做到，而使用在超长距离的室外，其整体产品的体积远小于一般传统LED产品；
4. 寿命长：由于LED Array的散热易处理及制作材料不同，其寿命约为传统LED寿命的十倍。在头一两年内，人眼几乎无法看出照度衰减；
5. LED Array的质量等级一般为军工级，高于工业级，当然高于一般使用商业等级的LED。简单说，正常使用下它是不会坏的。
夜视技术其它的障碍的改进
1. “彩色不失真”与“夜视”同时存在是一大难题，它是由于日夜交替所带来的光线转换，而平光镜与滤光镜不能随需要自动转换所带来的困扰。在白昼光线下，摄像机使用平光镜就能摄录到清晰的图像画面，能够达到视频监控的目的，但是却不能24小时不间断的持续工作，因为在黑暗光线下，通过平光镜片是无法监控到黑暗环境下的任何物体的，而每当夜幕来临时，更换摄像机的滤光片显然不现实，通宝莱公司利用IR Cut自动转换镜片技术就很好的解决了这一问题，加以LED Array红外夜视技术的运用，使对夜间监控画面不失真，清晰度高，能够满足全天候不间断视频监控的需要。
2. 由于可见光与红外光波长不同，故聚焦点不同，形成了日夜画面无法同时清晰。近年来发展出镀膜技术的红外镜头亦解决了聚焦问题。
平安城市的要求
平安城市计划是我国政府对公共安全重视的表现，同时也使得中国安全防范领域市场急剧扩大，市场规模在全球市场份额的比例中，从三年前的不到4%至如今的20%，增长速度惊人，但平心而论，量的增加并不代表进步，多数城市安装的安防系统效果不佳，究其原因就是现有的通用技术不能满足平安城市对社会公共场所全天候不间断持续工作的要求，不能提供高清晰、长距离及能够足以辨认人物面部特征的要求，使所获得的视频画面不能直接指认违法犯罪的尴尬境地，所以质的飞跃才是抓住市场机遇的关键。
LED Array技术的未来
随着当今世界人们安全意识的提高和安全防范市场的扩大，人们对安全防范技术的要求更高了，相对而言现有能够转为民用的、成本低廉的红外视频监控技术尚不能满足需要，其市场潜力巨大。通宝莱科技有限公司正是抓住此次机遇，利用当今世界上最先进的LED Array红外夜视技术进行创造性的革新，并将具有自主知识产权的各项技术运用于红外一体机上，使其解决了困扰当今摄像机功能的诸多难题，可以提供不分昼夜高清晰度的画面，能够准确辨别人的面貌，可以提供不用其他任何证据佐证就能单独使用的法庭上的证据。这些成就足以满足当今蓬勃发展的安全防范市场的要求，然而该技术的运用与宣传，市场的了解与接受都需要过程，也是根据反馈意见对仍存在的不足进行改造。LED Array技术运用于民用有着明显的优势和无限广阔的未来，对现有技术的缺陷的突破带来了无限的商机，我们深信，随着该项技术的成熟，它将不断的普及和推广，运用于各个领域，成为红外视频监控领域的一个里程碑。