【安防知识网】顾名思义,红外摄像机就是在夜视状态下,摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。
目前,市场上的红外摄像机产品普遍存在的缺陷有:红暴问题、寿命问题、角度的问题、通光量的问题、焦点偏移的问题、色彩问题、灵敏度的问题、距离的问题。特别是因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等问题。而行业标准缺失也严重影响了人们对红外摄像机产品的信任。
红外摄像机无论如何升级改版,都面临使用寿命和红外距离两大困扰。虽然目前红外摄像机的距离和使用寿命还不能用"成反比"来形容,但要红外线发射得远,就得采用大功率LED,同时功率过大,LED就会发热,便会造成红外的衰减。而热量散发不出去,会影响到摄像机CCD芯片的工作。LED本身封装可以耐受高低温,但CCD每种芯片的耐热温度不一样,有的超过65℃就会出现保护状态,画面出现白蒙蒙的一片,进而摄像机就会"罢工".所以很多生产红外摄像机的厂家在改进摄像机寿命时,主要是围绕着如何让红外摄像机不发热和如何让红外摄像机的热散出去来做突破。
技术突破提升红外摄像机性能
尽管LED红外灯存在非常大的技术缺陷,由于市场的需求,目前红外枪型摄像机的产量保守估计也应该占到总体比例的50%以上。随着红外技术的发展,过去的技术瓶颈也正在取得突破:散热问题、使用寿命问题、红外光有效转换问题以及先进的产品设计理念等等都在取得突破,红外LED Array(阵列红外灯)正是针对解决LED的缺陷而诞生的新红外技术。
LED Array红外阵列的出现彻底改变了LED使用寿命短、红外夜视距离短、红外效果不理想的现状。LED Array为高度集成的LED,一个LED Array相等于一两百个LED,那么同等体积的发光体LED Array的亮度要高出LED很多倍。LED Array的发光体原始的半功率角约为150°,可以通过光学手段改变不同的角度实现可变角,LED Array不同于普通LED的封装方式,避免了红外灯的热衰减现象,使用寿命也高出LED四至五倍。随着LED Array的出现及不断成熟,继而大面积的应用,其生产成本应能不断下降,最终取代普通红外LED,成为解决夜视的一种主流产品。
红外摄像机最早是通过简单的12颗LED灯与摄像机结合的一体机,加之采用单滤光片,很难兼顾白天与黑夜的效果,而且最初的LED都是独立常亮的,这样就减少红外灯的寿命。而改善滤光片并增加光敏电阻,可以控制红外灯起用时间,从而延长了红外灯的寿命。
双滤光片技术是通过硬件来切换红外灯的起用,这样更加准确地控制红外灯的使用寿命,而且在成像效果上也大大超过以前的单滤光片的效果,在清晰度、图像还原效果,角度修正等方面都有很大的改进。
广州美电贝尔电业科技有限公司技术工程师陈华智介绍,美电贝尔目前多数红外产品都采用了双滤片,增强图像的还原性,在降噪的性能上提升图像的清晰性。为提高热辐射红外灯的寿命,美电贝尔采用了光控开关电路,以减小其工作时间;采用了变压稳压整流电路,使其发光功率得以充分发挥,提高了红外灯的寿命;研制灯丝保护电路;增加了延时开关电路以防环境的光干扰。
[nextpage] 提升画质延长寿命
由于红外灯所具有的性价比优势以及技术结构简单的特点,造成了众多摄像机厂家涌入和产品同质化的现状,为了改变安防市场供求"僧多粥少"的局面,一些厂商从软件操作界面、DSP方案入手,细化功能按钮,改善人性化操作、从DSP方案中提升画质、调节色度及高解析度水平下的噪点等手段。也有厂家从电路设计、镜头选择方面进行改进,而更多的厂商从外部的硬件工艺下手,如对铝质外壳厚度、模具工艺精度、表层烤漆亮度方面下功夫。
为避免普通球型摄像机透明球罩对红外光多次反射造成多影图像,经过两年的技术积累,捷高电子相继在2009年推出慧眼系列红外高速球、红外变速球。该系列采用模块化设计,通过红外光源与摄像机分离式的防水结构,也就是说各部件具有各自独立的防水结构。摄像机、电机传动部件、红外光源、电器控制单元独立封装实现防水。同时设计大面积铝合金散热体,降低红外光源本身的热量。
高清、网络、智能化趋势
近年来,随着高清化、网络化、智能化趋势的加剧,以数字化、网络化和智能化应用为主体的安防应用或者解决方案已经是大势所趋,传统的安防产业面临着巨大的冲击,尤其以模拟监控行业影响最大。同时安防监控产品明显加大了向家庭为主的个人或者民用市场渗透,给红外摄像机的创新与发展带来了许多不同的选择。既要满足黑暗及夜间区域的监控需求,符合行业客户对高效、易用、便捷的管理需求,还要突破模拟监控在管理上的瓶颈,实现远程监控、智能管理、突破地域、时间上的限制,这样才能使红外摄像机的商机尽显。
顾名思义,红外摄像机就是在夜视状态下,摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。
目前,市场上的红外摄像机产品普遍存在的缺陷有:红暴问题、寿命问题、角度的问题、通光量的问题、焦点偏移的问题、色彩问题、灵敏度的问题、距离的问题。特别是因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等问题。而行业标准缺失也严重影响了人们对红外摄像机产品的信任。
红外摄像机无论如何升级改版,都面临使用寿命和红外距离两大困扰。虽然目前红外摄像机的距离和使用寿命还不能用"成反比"来形容,但要红外线发射得远,就得采用大功率LED,同时功率过大,LED就会发热,便会造成红外的衰减。而热量散发不出去,会影响到摄像机CCD芯片的工作。LED本身封装可以耐受高低温,但CCD每种芯片的耐热温度不一样,有的超过65℃就会出现保护状态,画面出现白蒙蒙的一片,进而摄像机就会"罢工".所以很多生产红外摄像机的厂家在改进摄像机寿命时,主要是围绕着如何让红外摄像机不发热和如何让红外摄像机的热散出去来做突破。
技术突破提升红外摄像机性能
尽管LED红外灯存在非常大的技术缺陷,由于市场的需求,目前红外枪型摄像机的产量保守估计也应该占到总体比例的50%以上。随着红外技术的发展,过去的技术瓶颈也正在取得突破:散热问题、使用寿命问题、红外光有效转换问题以及先进的产品设计理念等等都在取得突破,红外LED Array(阵列红外灯)正是针对解决LED的缺陷而诞生的新红外技术。
LED Array红外阵列的出现彻底改变了LED使用寿命短、红外夜视距离短、红外效果不理想的现状。LED Array为高度集成的LED,一个LED Array相等于一两百个LED,那么同等体积的发光体LED Array的亮度要高出LED很多倍。LED Array的发光体原始的半功率角约为150°,可以通过光学手段改变不同的角度实现可变角,LED Array不同于普通LED的封装方式,避免了红外灯的热衰减现象,使用寿命也高出LED四至五倍。随着LED Array的出现及不断成熟,继而大面积的应用,其生产成本应能不断下降,最终取代普通红外LED,成为解决夜视的一种主流产品。
红外摄像机最早是通过简单的12颗LED灯与摄像机结合的一体机,加之采用单滤光片,很难兼顾白天与黑夜的效果,而且最初的LED都是独立常亮的,这样就减少红外灯的寿命。而改善滤光片并增加光敏电阻,可以控制红外灯起用时间,从而延长了红外灯的寿命。
双滤光片技术是通过硬件来切换红外灯的起用,这样更加准确地控制红外灯的使用寿命,而且在成像效果上也大大超过以前的单滤光片的效果,在清晰度、图像还原效果,角度修正等方面都有很大的改进。
广州美电贝尔电业科技有限公司技术工程师陈华智介绍,美电贝尔目前多数红外产品都采用了双滤片,增强图像的还原性,在降噪的性能上提升图像的清晰性。为提高热辐射红外灯的寿命,美电贝尔采用了光控开关电路,以减小其工作时间;采用了变压稳压整流电路,使其发光功率得以充分发挥,提高了红外灯的寿命;研制灯丝保护电路;增加了延时开关电路以防环境的光干扰。
[nextpage] 提升画质延长寿命
由于红外灯所具有的性价比优势以及技术结构简单的特点,造成了众多摄像机厂家涌入和产品同质化的现状,为了改变安防市场供求"僧多粥少"的局面,一些厂商从软件操作界面、DSP方案入手,细化功能按钮,改善人性化操作、从DSP方案中提升画质、调节色度及高解析度水平下的噪点等手段。也有厂家从电路设计、镜头选择方面进行改进,而更多的厂商从外部的硬件工艺下手,如对铝质外壳厚度、模具工艺精度、表层烤漆亮度方面下功夫。
为避免普通球型摄像机透明球罩对红外光多次反射造成多影图像,经过两年的技术积累,捷高电子相继在2009年推出慧眼系列红外高速球、红外变速球。该系列采用模块化设计,通过红外光源与摄像机分离式的防水结构,也就是说各部件具有各自独立的防水结构。摄像机、电机传动部件、红外光源、电器控制单元独立封装实现防水。同时设计大面积铝合金散热体,降低红外光源本身的热量。
高清、网络、智能化趋势
近年来,随着高清化、网络化、智能化趋势的加剧,以数字化、网络化和智能化应用为主体的安防应用或者解决方案已经是大势所趋,传统的安防产业面临着巨大的冲击,尤其以模拟监控行业影响最大。同时安防监控产品明显加大了向家庭为主的个人或者民用市场渗透,给红外摄像机的创新与发展带来了许多不同的选择。既要满足黑暗及夜间区域的监控需求,符合行业客户对高效、易用、便捷的管理需求,还要突破模拟监控在管理上的瓶颈,实现远程监控、智能管理、突破地域、时间上的限制,这样才能使红外摄像机的商机尽显。
红外线摄像机的选择和使用
红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性。目前市场上大多是摄像机和红外线投射器分开的,这样我们在设计方案时就必须对所有的器材统一考虑,是选择黑白摄像机搭配红外灯呢,还是用彩色转黑白的摄像机?还有安装方式和防水方面的考虑。一般来说,黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围,其感光光谱不但包括可见光区域,还延长到红外区域,利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像,而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区,因此不能适用于红外灯泡照射摄像;日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器,利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像,但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。除此之外,还有一体化的红外线摄像机,就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起,典型的产品如富视康公司的FI-930C和FI-970C,这两种采用优质的铝型外壳,通过一次成型的生产工艺,使产品的防水级别达到IP55等级,可以在室内室外通用,由于采用一体化的设计,就自然降低了施工和调试的难度。
随着红外夜视系统的迅速发展,红外灯生产供应厂家也会增加,但红外线产品并非象有的人想象的那样容易,在技术、检测仪器设备等方面条件也不同,希望用户多多加比较,慎重选择。
用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书,特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求,应考虑到的影响因素是否考虑到,如未达到要求,可及时调整所用器材。
市场需求稳定、竞争加剧
目前的红外夜视市场还比较混乱,其中一个主要原因在于业界缺乏统一的标准规范。例如,红外灯的照射距离便常常是各家企业宣传的重头戏,彼此间又不太一样,而究竟照射的距离是在哪个条件下测得的,当时的环境照度如何,呈现出来的画面品质又如何却无从得知,这也是目前红外摄像机面临的最严峻的考验。如何解决这个难题成为企业共同关注的焦点,国内企业要继续在红外市场上领先,标准问题必须得到解决。这就需要相关部门、行业组织和红外厂家共同努力,尽快推出业标准,这样才能在市场上走得更远。
由于近几年各厂家对红外摄像机的推广,以及由于其产品特点,预计2009年红外摄像机市场占到整个摄像机市场需求量的60%左右。目前,由于国内经济大环境的好转,消费信心的提高,加之红外摄像机产品的技术改进和性能的更加稳定以及新技术新产品不断出现,2009年国内红外摄像机的市场需求量相对于2008年有较平稳的增长。
另一方面,由于同质化严重,竞争日益激烈。2009年的红外摄像机市场将会保持以往的增长势头,由于金融危机的影响和国内内需的扩大,很多以外销为主的厂家都会将重心转移到国内市场,这将给行业带来新一轮的竞争。据了解,跟去年比,红外摄像机的销售价格有比较大的下滑,一些韩国跟台湾的厂商价格下调也比较大,摄像机厂家之间的竞争更加激烈。有些厂家为了让产品更加有竞争力,都不愿意再用SONY的DSP.现在市面上便宜的摄像机以台湾、韩国DSP的产品为主。
2009年红外摄像机市场的量会有不少的增长,包括红外匀速球、红外高速球等等都是红外摄像机市场的亮点。今年市场技术需求变化不大,主要会在红外灯的使用寿命、夜间光晕、红外高速球的稳定性三个方面加强。如果这些问题解决了,那么今年红外摄像机的量会更大。
总之,2009年国内的红外摄像机会越来越成熟,以往的在市场里买红外灯加板自己组装的红外摄像机发展会越来越小,市场会慢慢趋向于成熟。市场应用推广方案和紧随客户需求是未来一个公司能否持续发展的关键。从现有市场来看,2010年红外摄像机的增长率在25-30%左右,而要想实现更快的增长主要取决于公司产品的创新能力、适应市场能力和内部管理能力。