濾光片在紅外攝像機的應用

紅外攝像機在晚上才會發(fā)出自身強大的功能，使得晚上攝像依然能呈現(xiàn)出清晰的畫面便于監(jiān)控，所以紅外攝像機的夜視監(jiān)控系統(tǒng)不容忽視!

紅外攝像機應用原理

在說紅外攝像機之前，先講一點基礎(chǔ)知識。

一般可見光的波長是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，任何物體在絕對零度以上自身都會發(fā)射熱輻射紅外光線，而像人體這樣的發(fā)熱物體相對于房屋、樹木、石頭等物體發(fā)射量會大一些。

攝像機的傳感器CCD或CMOS，一般也稱為“Sensor”，是將光學影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的半導體器件。但比眼睛厲害的是，它能感應到部分不可見光，如紅外光線。傳感器有一個指標靈敏度，也叫最低照度值，是對微弱光線的反應能力，靈敏度越高，對光線的感應能力越強，感紅外的能力就越強。

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入到傳感器中，會導致整體圖像偏紅。所以普通攝像機在傳感器表面都貼有濾光片，濾掉光線中的紅外線。而如果紅外攝像機也貼上這種濾光片，夜間攝像機紅外燈主動發(fā)射的紅外線也會被濾掉，導致紅外燈失效。為了避免這種情況，高端紅外攝像機一般備有雙濾光片，即白天打開紅外過濾光片，過濾掉光線中的紅外線，晚上關(guān)閉紅外線濾光片，讓補光的紅外線通過鏡頭進入圖像。

以上就是紅外攝像機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，利用紅外補光或者物體自身的紅外熱輻射來實現(xiàn)夜視，同時采用雙濾光片來保證白天的圖像不偏色。

紅外攝像機選購須知

1.紅外燈工作條件一般來說，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，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。當電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動，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)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設(shè)計和選擇時應注意的問題。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。

2. 紅外光的利用率和紅暴問題 什么是紅暴呢?紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。紅外燈可以做到完全無紅暴(采用940～950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。

3. 紅外攝像機的起霧結(jié)霜問題霧、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、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中，尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜，導致攝像機無法看清物體，直接影響監(jiān)控效果。

4. 紅外攝像機的視窗玻璃清潔攝像機在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作，防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢，造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃;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. 紅外攝像機的恒溫由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈，紅外燈在啟動后，整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中，即腔體內(nèi)前端溫度偏高，如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。

6. 紅外攝像機的全封閉除恒溫外，使用自動冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點是可以將紅外攝像機做成全封閉，不留任何散熱孔，阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入，使其能夠適應粉塵大的惡劣環(huán)境，如大型煤礦也可正常使用。

7. 攝像機白天偏色問題

大部分紅外攝像機采用雙濾光片設(shè)計，白天使用的是德國的藍玻璃，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;晚上電動自動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，增強了攝像機的感應紅外的能力，廣泛應用于小區(qū)、道路、廣場等場所。

大家不知道有沒有注意到紅外攝像機的色彩在白天都會或多或少的偏色，這個最直接的原因是攝像機濾光片的問題，一般紅外攝像機使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片，其優(yōu)點是成本低，但由于自然光線中含有較多的紅外成份，當其進入CCD后回干擾色彩還原，比如綠色植物變成灰白等等(有陽光的市外環(huán)境尤其明顯)。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個問題，IRCUT雙濾光片由一個紅外截止濾光片和一個全光譜光學玻璃構(gòu)成，當白天的光線充分時紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實色彩，當夜間光線不足時，紅外截止濾光片自動移開，全光譜光學玻璃開始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高紅外性能。

8 紅外反白的問題

600線攝像機采用256分區(qū)嚗光補償，近距離人臉和物體不會反白，畫面整體層次感強，輪廓效果均勻。

9. 如何選擇紅外燈

紅外燈的種類見附件。

A.矩陣紅外鋁基板是一種獨特的金屬基覆銅板鋁基板，它具有良好的導熱性、電氣絕緣性能和機械加工性能。

a、鋁基板的特點

●采用表面貼裝技術(shù)(SMT);

●在電路設(shè)計方案中對熱擴散進行極為有效的處理;

●降低產(chǎn)品運行溫度，提高產(chǎn)品功率密度和可靠性，延長產(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術(shù)所在，已獲得UL認證。

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)過蝕刻形成印刷電路，使組件的各個部件相互連接，一般情況下，電路層要求具有很大的載流能力，從而應使用較厚的銅箔，厚度一般35μm~280μm;導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，能夠承受機械及熱應力。

PCB材料相比有著其它材料不可比擬的優(yōu)點。適合功率組件表面貼裝SMT公藝。

無需散熱器，體積大大縮小、散熱效果極好，良好的絕緣性能和機械性能。