紅外防水?dāng)z像機(jī)弱點(diǎn)與常見故障解決之道

隨著人們安全防范意識的提高、對重要場所24小時連續(xù)監(jiān)控電視監(jiān)控的需要和紅外成像技術(shù)的成熟，紅外防水?dāng)z像機(jī)的使用率也越來越高。

紅外防水?dāng)z像機(jī)弱點(diǎn)

紅外防水?dāng)z像機(jī)是將攝像機(jī)、防雨罩、紅外LED燈等部件集成為一體的CCTV監(jiān)控攝像設(shè)備。它實(shí)現(xiàn)夜視的基本原理是利用裝備光藕CCD的普通攝像機(jī)感受紅外光源的光譜特性(即可以感受可見光，也可以感受紅外光)，以附加的LED紅外燈作為“照明源”在夜晚或微光環(huán)境下成像。本文將詳細(xì)介紹紅外防水?dāng)z像機(jī)的軟肋：

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。波長超過700nm的光線叫做紅外線，900nm以上的紅外線基本無紅暴，波長越短，紅暴越強(qiáng)，紅外線感應(yīng)度也越高?，F(xiàn)在市場上有兩種主流紅外燈，一種是有輕微紅暴的，波長在850nm左右，一種是無紅暴的，波長在940nm左右。同一款紅外防水?dāng)z像機(jī)，在850nm波長的感應(yīng)度，比在940nm波長的感應(yīng)度好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率，應(yīng)當(dāng)做為紅外夜視監(jiān)控的首選項(xiàng)。

壽命問題

傳統(tǒng)槍機(jī)的使用壽命一般為8~10年以上，但是很多工程商都反映紅外防水?dāng)z像機(jī)壽命太短、后期維護(hù)太傷腦筋。原因是我國國產(chǎn)紅外燈生產(chǎn)工藝精度不高以及攝像機(jī)生產(chǎn)廠為片面追求高功率提高電流負(fù)載而導(dǎo)致壽命縮短所致。目前市場上的紅外防水?dāng)z像機(jī)采用的紅外燈主要是多芯片LED和單芯片LED。多芯片LED電流較高、散熱不良，因此造成了它的壽命很短。單芯片LED生產(chǎn)工藝簡單，品質(zhì)容易保證，發(fā)熱量低，發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理，是做紅外燈理想的器件，理論壽命可達(dá)10萬小時以上?？傮w而言，相對于單芯片LED而言，多芯片LED的壽命會差很多。

防水問題

經(jīng)?？梢钥吹剑硰S家的紅外攝像機(jī)加裝個鋁制防雨罩就被稱做“紅外防水?dāng)z像機(jī)”，殊不知這種貌似能夠遮風(fēng)擋雨的“馬甲”能否真正達(dá)到國家認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的防水等級?但是，記者也曾拆機(jī)測試過一些負(fù)責(zé)任廠家的產(chǎn)品，真正的紅外防水?dāng)z像機(jī)內(nèi)層各部件拼合處都牢牢鑲嵌著一層防水橡膠。一般說來，通過IP65是普通的“遮風(fēng)擋雨”水準(zhǔn)，而通過IP68才是“潛水”水準(zhǔn)。

色彩問題

紅外線在夜間是紅外防水?dāng)z像機(jī)的最大助手，但是在晝間條件下卻是一種雜光，會降低攝像機(jī)的清晰度和色彩還原，濾光片可以阻止并區(qū)別紅外線參與成像。現(xiàn)在攝像機(jī)感應(yīng)紅外線一般是這兩個做法：一，自動切換濾光片，晝間在可見光條件下?lián)踝〖t外線進(jìn)入;夜間在無可見光的條件下移開濾光片，讓紅外線進(jìn)入，這種方案圖像質(zhì)量好，但成本較高，切換裝置有一定故障率;二，在濾光片上附加一個特定的紅外線通道，允許與紅外燈波長相同的紅外線進(jìn)來，這種辦法不增加成本，但色彩還原性略差。

靈敏度的問題

攝像機(jī)靈敏度是紅外夜視監(jiān)控的核心部分。靈敏度越好，對紅外線的感應(yīng)能力也越強(qiáng)。當(dāng)然，靈敏度越好的攝像機(jī)價格也越昂貴。一般來講，50米以內(nèi)的紅外夜視系統(tǒng)，選用Ql勒克斯的攝像機(jī)就比較好;50米到100米范圍的夜視系統(tǒng)應(yīng)該選用0.01勒克斯的攝像機(jī);100米以上的夜視系統(tǒng)應(yīng)選用0.001勒克斯以上的攝像機(jī)。但是現(xiàn)在紅外防水?dāng)z像機(jī)市場存在標(biāo)稱虛高的現(xiàn)象，很多照度達(dá)不到一定數(shù)量級的產(chǎn)品卻要標(biāo)出很高的數(shù)值。

紅外防水?dāng)z像機(jī)霧氣水汽問題

霧氣水汽等問題可以由以下幾種途徑解決。

第一種情況，機(jī)器內(nèi)部出現(xiàn)霧氣：

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(qiáng)、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機(jī)在工作過程中，尤其是在室內(nèi)的攝像機(jī)常常會因霧氣或者水汽等原因在防護(hù)罩視窗玻璃上形成霧或霜，導(dǎo)致攝像機(jī)無法看清物體，直接影響監(jiān)控效果。

各家對這一問題的解決方法也是不一樣的。增加除霜電路、開通氣孔、充氮?dú)狻⒓语L(fēng)扇、放干燥劑等等。方法不一樣，做出來的效果當(dāng)然也不一樣，有的可以解決問題，有的還是不能解決問題。不過，從最基礎(chǔ)的角度上來講，嚴(yán)格控制料件的清洗，盡量杜絕揮發(fā)物的存在是很有必要的。例如PCB板不能有殘留助焊劑，遮光膠套采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料等。

第二種情況，機(jī)器外部出現(xiàn)霜、霧：

攝像機(jī)在濕度大的環(huán)境下工作，防護(hù)罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢，造成攝像機(jī)視線遮擋。

解決的辦法：1、在防護(hù)罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃。2、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、灰塵等功能。

最后，針對高濕度情況下，對于外殼密封的一些要求

如果紅外防水?dāng)z像機(jī)在北方應(yīng)用的話，機(jī)體內(nèi)外會產(chǎn)生很大的溫差，前端的鏡片會出現(xiàn)霧化的現(xiàn)象，因此要求機(jī)器內(nèi)必須具有很好的密封性，防護(hù)罩也要具備很好的防雨水性能。

現(xiàn)階段，大陸技術(shù)在密封性上，存在一定的技術(shù)問題，比如外殼的設(shè)計，在接頭和螺絲接口等地方，多是產(chǎn)生漏水的地方。

如何把密封性做的更好?基本解決方法是這樣：

一、加防水膠套，在接口處加放水墊，起到防水的作用，效果比較理想。

二、在接線螺絲口處打防水膠，增強(qiáng)防水性。

三、紅外防水?dāng)z像機(jī)采用鋁合金外殼，提高接口處精度，并且采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料沾合，效果也是比較理想的。

紅外防水?dāng)z像機(jī)圖像問題

紅外防水?dāng)z像機(jī)為什么會出現(xiàn)閃爍的情況?如前所說，當(dāng)照明強(qiáng)度低于閾值時，紅外燈開啟發(fā)光。高于閾值時則關(guān)閉。我們考慮一下，照明強(qiáng)度稍低于閾值時的情況：光敏元件探測到照明強(qiáng)度稍低于閾值，控制紅外燈開啟發(fā)光-----紅外燈發(fā)光后，探測到的照度提高(加上了反向回來的紅外光)，并且超過了閾值，控制紅外燈關(guān)閉----導(dǎo)致探測到的照度降低，再一次控制紅外燈開啟。如此往復(fù)不停，造成圖像的閃爍。出現(xiàn)這種情況，是原理上的原因，不說是正常的，至少不是產(chǎn)品的質(zhì)量問題。

一是延長了紅外防水?dāng)z像機(jī)紅外燈的使用時間，影響產(chǎn)品的使用壽命;

二是對還能產(chǎn)生彩色圖像的情況開啟紅外燈,會造成這時的圖像質(zhì)量下降;

三是在彩色圖像上產(chǎn)生紅外眼(紅外眼也是由原理決定的，人們所不愿看到的現(xiàn)象)。閾值低則有可能在需要補(bǔ)充照明的時候，紅外燈不能及時開啟。

現(xiàn)在的普通紅外防水?dāng)z像機(jī)，一般采用光敏元件來探測所處環(huán)境的照明強(qiáng)度，根據(jù)設(shè)計參數(shù)中確定的閾值，產(chǎn)生控制信號，實(shí)現(xiàn)紅外燈的開啟。閾值的高低，由使用的環(huán)境，用戶的喜好，設(shè)計人員考慮各類因素的重要程度的不同，各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品是不一樣的。如20,10,5Lux.等。閾值高的則開啟時間較早，有可能攝像機(jī)還沒有進(jìn)行彩色到黑白的轉(zhuǎn)換，紅外燈就開啟了。這會有三個方面的不利。

那么如何解決這一問題呢?

光敏元件探測到的環(huán)境照度稍低于閾值是問題產(chǎn)生的條件，有二種情況：

一、黃昏時候的某一時點(diǎn)，一小會時間，出現(xiàn)這一問題，如果不想增回成本，采用一般的心片，我們的想法是，跟用戶講清楚原因，容忍它。

二、對于照明強(qiáng)度穩(wěn)定的情況下出現(xiàn)這一問題，是必須予以解決的。

1、改變閾值。

同一型號產(chǎn)品中，閾值也是不一樣的，存在著離散。更換一具產(chǎn)品也許問題就解決了。

由廠家提供設(shè)計閾值不同的產(chǎn)品，進(jìn)行更換。

采用閾值設(shè)計參數(shù)較高的產(chǎn)品，出現(xiàn)閃爍的可能性少一些。

2、改變環(huán)境

改變照明的強(qiáng)度、角度。

稍微改變一下紅外防水?dāng)z像機(jī)的安裝角度，上下左右動一下，探測器探測到的照度就會有不少的改變，就會離開閾值附近，從而解決閃爍問題。

3、采用高質(zhì)的低照度具有背光補(bǔ)償防強(qiáng)光的攝像機(jī)心片，特別是專用的IR鏡頭;

另外，紅外防水?dāng)z像機(jī)附近有人或其它物體對紅外光進(jìn)行反射時，會造成探測到的照度反復(fù)變化，引起閃爍。比如在做演示試驗(yàn)、檢測時、攝像機(jī)安裝位置較低，有物體近距離遮擋攝像機(jī)時。

這不是問題，紅外防水?dāng)z像機(jī)處于正常的安裝位置時，此現(xiàn)象自然就沒有了。如演示時，只要注意不要讓紅外光從很近的距離直接反向到光敏元件上就是了。