LED紅外光源應(yīng)用于安防紅外監(jiān)控?cái)z像機(jī)工程

我們都了解夜視技術(shù)在軍事上的應(yīng)用有很長(zhǎng)時(shí)間了，隨著技術(shù)的發(fā)展，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(guò)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)。

　　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(lái)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(lái)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(guò)主動(dòng)照射并利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光來(lái)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)。

　　紅外光源、由非直視型光電成像器件CCD或CMOS圖像傳感器為核心組成的攝像機(jī)和成像畫(huà)面所需的鏡頭等配合選擇是主導(dǎo)紅外攝像機(jī)夜間監(jiān)視的效果優(yōu)劣的三大因素。為獲得好的夜間監(jiān)視質(zhì)量，本文將重點(diǎn)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(jiàn)光。一般，產(chǎn)生這種不可見(jiàn)光的方法有下列三種。

　?、佟Ｖ苯邮褂冒谉霟艋螂療舭l(fā)出的紅外光。即在這兩種燈上安裝可見(jiàn)光濾鏡，濾去可見(jiàn)光，只讓看不見(jiàn)的紅外射線射出；

　?、?。使用紅外發(fā)光二極管LED或LED陣列來(lái)產(chǎn)生紅外光。這種器件是通過(guò)砷化鎵（GaAs）半導(dǎo)體中的電子與空穴復(fù)合來(lái)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(guò)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(jiàn)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(kāi)關(guān)電路，以減小其工作時(shí)間。此外，還增加了延時(shí)開(kāi)關(guān)電路以防環(huán)境光的干擾。

　　第二種是使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光二極管陣列組成的紅外燈，尤其現(xiàn)在使用新技術(shù)開(kāi)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(qián)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(lái)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。