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　　夜視技術(shù)過去在軍事上應(yīng)用很廣，但目前在民用視頻監(jiān)控中也獲得了廣泛應(yīng)用。實(shí)際上，夜視技術(shù)是借助于光電成像器件實(shí)現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術(shù)。它包括微光夜視和紅外夜視兩類：微光夜視技術(shù)是通過帶像增強(qiáng)管的一種夜視技術(shù)，它實(shí)際就是對(duì)夜天光照亮的微弱目標(biāo)像進(jìn)行增強(qiáng)，以供觀察的光電成像技術(shù)。而微光夜視儀，是目前國(guó)外生產(chǎn)量和裝備量最大和用途最廣的夜視器材，它又可分為直接觀察(如夜視觀察儀、武器瞄準(zhǔn)具、夜間駕駛儀、夜視眼鏡)和間接觀察(如微光電視)兩種;而紅外夜視技術(shù)則分為主動(dòng)紅外夜視技術(shù)和被動(dòng)紅外夜視技術(shù)。被動(dòng)紅外夜視技術(shù)是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)觀察的紅外技術(shù)，它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，其對(duì)應(yīng)裝備為熱像儀。這里主要講主動(dòng)紅外夜視技術(shù)，它是通過主動(dòng)照射并利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光來實(shí)施觀察的一種夜視技術(shù)，其對(duì)應(yīng)裝備為主動(dòng)紅外夜視儀，實(shí)際核心就是紅外攝像機(jī)。
　　值得一提的是，紅外攝像機(jī)是非直視型光電成像器件CCD或CMOS圖像傳感器為核心組成的，其輸出的也僅是視頻信號(hào)。要觀察夜間監(jiān)視的場(chǎng)景圖像，顯然還應(yīng)通過同軸電纜輸入監(jiān)視器顯示出來。下面主要介紹主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)的核心--紅外攝像機(jī)。
　　紅外攝像機(jī)由紅外光源、攝像機(jī)及成像畫面鏡頭組成。但目前市場(chǎng)上的紅外攝像機(jī)的質(zhì)量，主要取決于它的三部分，尤其是紅外光源等配合選擇不當(dāng)，因而影響了夜間監(jiān)視的效果。為獲得好的夜間監(jiān)視質(zhì)量，本文介紹在應(yīng)用紅外攝像機(jī)時(shí)，對(duì)其紅外光源、攝像機(jī)及其鏡頭等的配套選擇上應(yīng)注意的幾個(gè)要點(diǎn)，以供工程商等用戶選用參考。
　　一、紅外光源的選擇
　　紅外光是一種波長(zhǎng)大于780nm的不可見光。一般，產(chǎn)生這種不可見光的方法有下列三種。
　　·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光濾鏡，濾去可見光，只讓看不見的紅外射線射出;
　　·使用紅外發(fā)光二極管LED或LED陣列來產(chǎn)生紅外光。這種器件是通過砷化鎵(GaAs)半導(dǎo)體中的電子與空穴復(fù)合來產(chǎn)生紅外光;
　　·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，通過大量粒子分布反轉(zhuǎn)，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(yuǎn)。其最大不足之處是包含可見光成份，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)還必須采用光控開關(guān)電路，以減小其工作時(shí)間。此外，還增加了延時(shí)開關(guān)電路以防環(huán)境光的干擾。
　　一般，熱紅外光源照明系統(tǒng)，通過配用不同的前鏡頭，可以發(fā)出用于覆蓋較大范圍場(chǎng)景的寬光束或用于觀察遠(yuǎn)處目標(biāo)的聚光光束等不同形狀的光束，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的具體需要。表1列舉了常用紅外燈的類型，以及它們的水平和垂直光束角。由表1可知，光束角最窄可以達(dá)到10度，最寬則可以達(dá)到60度。
　　鹵鎢燈和氙弧燈使用的濾鏡是可見光阻隔濾鏡。
　　前述的三種紅外光源的特性比較如表2所示。由表2可看出，這三種紅外光源各有其優(yōu)劣。開始使用紅外光源時(shí)，由于紅外LED的功率小、價(jià)格也較貴，因而多使用熱紅外光源。隨著光電技術(shù)的發(fā)展，紅外LED的功率增大、價(jià)格下降，因此使用紅外LED的越來越多。尤其現(xiàn)在可使用LED-Array，它是高度集成的LED，其體積小、亮度高、壽命長(zhǎng)、發(fā)光角度可調(diào)寬，是高質(zhì)量夜間監(jiān)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(duì)于1km以上的超遠(yuǎn)距離場(chǎng)景的監(jiān)控，還是要選擇紅外LD光源。因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器具有比LED亮度高、方向性強(qiáng)等特點(diǎn)。
　　目前，市場(chǎng)上的紅外光源主要是第2類LED光源。且多是使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光二極管陣列組成的紅外燈。尤其現(xiàn)在可使用美國(guó)PacificCybervision公司開發(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(dá)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)一分錢硬幣的大小，在室內(nèi)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(yùn)用在航空飛機(jī)上面，近年來由于民用夜間監(jiān)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(jiān)控的一種理想選擇。
　　通常，在選擇紅外光源時(shí)要注意以下的幾個(gè)要點(diǎn)。
　　紅外燈距離選擇要留有余量
　　選擇紅外燈時(shí)，特別注意標(biāo)稱距離與實(shí)際輻照距離的差距。因?yàn)橛行┥a(chǎn)廠標(biāo)稱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(cè)試，并且要留有充足的余量，才能使所觀察的場(chǎng)景的照度可靠。
　　應(yīng)選用穩(wěn)流源驅(qū)動(dòng)的光源
　　因?yàn)長(zhǎng)ED是電流驅(qū)動(dòng)器件，其發(fā)光亮度與功率同驅(qū)動(dòng)電流成正比，而不是電壓。因此，為保持發(fā)光強(qiáng)度不變，必須要選用穩(wěn)流源驅(qū)動(dòng)的光源。
　　要選用散熱好的光源
　　因?yàn)榘l(fā)光管都有發(fā)熱與散熱問題，尤其功率大距離遠(yuǎn)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(wěn)定可靠。
　　要選用紅外燈的供電與燈板分開的紅外光源
　　因?yàn)榧t外燈的供電與燈板不分開，就會(huì)使發(fā)光管工作不穩(wěn)定。
　　要選用有能自動(dòng)控制紅外燈的光控開關(guān)的電路
　　因?yàn)橛辛诉@種光控開關(guān)的電路，就能使紅外燈白天關(guān)閉，夜晚打開。
　　要根據(jù)監(jiān)視距離選用紅外燈
　　因紅外發(fā)光二極管LED可裝在鏡頭上，與黑白CCD攝像機(jī)配用，或直接裝在攝像機(jī)與鏡頭接口周圍的機(jī)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(dú)的紅外LED燈照射的遠(yuǎn)。一般，50m以上，最好選用單獨(dú)的紅外燈為好。
　　1km以上距離的監(jiān)控場(chǎng)景，需選用第三種LD光源
　　目前LD多用于1km以上距離的監(jiān)控場(chǎng)景的夜視照明。但LD的光束細(xì)而強(qiáng)，為使紅外光束照亮一定范圍的場(chǎng)景，使用時(shí)還需要通過一個(gè)擴(kuò)束鏡頭擴(kuò)束才行。