Zaawansowane udogodnienia Wydajna produkcjaWraz ze wzrostem zapotrzebowania na system noktowizyjnego nadzoru w projekcie systemu nadzoru bezpieczeństwa, kamery na podczerwień weszły na główny rynek aparatów fotograficznych, a wielkość sprzedaży rośnie z dnia na dzień. Problemy z zastosowaniem noktowizyjnej technologii podczerwieni są stopniowo ujawniane.
W rzeczywistości technologia noktowizyjna to technologia optoelektroniczna, która umożliwia obserwację w nocy za pomocą optoelektronicznych urządzeń obrazujących. Obejmuje on nocne widzenie w słabym świetle i nocne widzenie w podczerwieni: technologia noktowizyjnego noktowizyjnego widzenia jest rodzajem noktowizyjnej technologii z rurką wzmacniającą obraz, która w rzeczywistości wzmacnia słaby docelowy obraz oświetlony światłem nocnym w celu obserwacji. Technologia obrazowania fotoelektrycznego. Mówi się tutaj głównie o aktywnej technologii noktowizyjnej podczerwieni, która jest rodzajem noktowizyjnej technologii, która realizuje obserwację, aktywnie oświetlając i wykorzystując światło podczerwone źródła podczerwonego odbicia docelowego. Odpowiednim sprzętem jest aktywny noktowizor na podczerwień, a rzeczywistym rdzeniem jest kamera na podczerwień.
Połączenie źródła światła podczerwonego, kamery złożonej z przetwornika CCD lub CMOS, który nie jest bezpośrednio wyświetlany, oraz obiektywu wymaganego do obrazowania, to trzy główne czynniki, które zdominowały efekt nocnego monitorowania kamery podczerwieni.
Po pierwsze, wybór źródła światła podczerwonego
Światło podczerwone jest niewidzialnym światłem o długości fali powyżej 780 nm. Zasadniczo istnieją trzy metody wytwarzania takiego niewidzialnego światła.
1. Bezpośrednio użyj światła podczerwonego z lamp żarowych lub ksenonowych. Oznacza to, że filtr światła widzialnego jest zainstalowany na dwóch lampach w celu odfiltrowania światła widzialnego i emitowane są tylko niewidzialne promienie podczerwone;
2. Użyj diod LED lub diod LED emitujących światło podczerwone do generowania światła podczerwonego. Takie urządzenia wytwarzają światło podczerwone przez rekombinowanie elektronów i dziur w półprzewodniku z arsenku galu (GaAs);
3. Użyj diody laserowej podczerwieni LD, również może być używana jako źródło światła podczerwonego. Jednakże konieczne jest wzbudzenie lub pompowanie elektronów w stanie niższej energii do stanu wyższej energii i utrzymywanie stymulowanego promieniowania podczerwonego poprzez odwrócenie dużej ilości rozkładu cząstek i rezonansu.
Pierwszym źródłem światła jest termiczne źródło światła podczerwonego, a jego największą zaletą jest to, że można go przekształcić w stosunkowo dużą moc i duży kąt napromieniowania, dzięki czemu odległość napromieniowania jest długa. Największą wadą jest to, że zawiera elementy światła widzialnego, tzn. Występuje czerwona burza, a żywotność jest krótka. Jeśli pracujesz 10 godzin dziennie, 5000 godzin może być używane tylko przez ponad rok. Jeśli wziąć pod uwagę niewystarczające odprowadzanie ciepła, oczekiwana długość życia jest krótka. Aby poprawić trwałość podczerwonej lampy promieniowania cieplnego, obwód przełącznika sterowania oświetleniem musi być również użyty w celu skrócenia czasu pracy. Ponadto dodano obwód przełącznika opóźnienia, aby zapobiec zakłóceniom otoczenia.
Druga to lampa podczerwona składająca się z półprzewodnikowej matrycy arsenku galu z arsenku, w szczególności zintegrowanego układu scalonego LEDArray, który jest obecnie opracowywany przy użyciu nowej technologii. Jego LED-Array ma wyjście optyczne 800mw-1000mw, które stało się zamiennikiem dla zwykłych diod LED. Dioda LED ma kąt połowy mocy 10-120 ° (zmienny kąt).
Ponieważ LED-Array jest wysoce zintegrowaną diodą LED, a jej rozmiar to tylko jedna moneta, może równomiernie oświetlić całą przestrzeń w pomieszczeniu, o żywotności 50 000 godzin. Początkowo był używany w samolotach lotniczych. W ostatnich latach, dzięki rozwojowi cywilnego rynku monitoringu nocnego, LED-Array stopniowo przeniósł się na rynek cywilny, stając się idealnym wyborem dla wysokiej jakości monitorowania nocnego.
Chociaż diody LED podczerwieni i tablice LED wyeliminowały źródła światła podczerwonego, źródła światła podczerwonego LD muszą być wybrane do monitorowania scen o bardzo dużym zasięgu powyżej 1 km. Ponieważ lasery półprzewodnikowe mają wyższą jasność i lepszą kierunkowość niż diody LED.
Ogólnie biorąc, podczas wyboru źródła podczerwieni należy zwrócić uwagę na następujące punkty.
A, wybór odległości światła podczerwonego powinien pozostawiać margines
Wybierając lampę na podczerwień, należy zwrócić szczególną uwagę na różnicę między nominalną odległością a faktyczną odległością promieniowania. Ponieważ niektórzy producenci mają nominalnie dużą widzialną odległość, rzeczywiste testy są wymagane przy wyborze odległości promieniowania IR i wystarczający margines jest konieczny, aby oświetlenie rzetelnej sceny było wiarygodne.
B. Należy wybrać źródło stałego źródła prądu.
Ponieważ dioda LED jest urządzeniem zasilanym prądem, jej luminancja i moc są proporcjonalne do prądu napędu, a nie do napięcia. Dlatego, aby utrzymać stałe natężenie światła, konieczne jest użycie źródła światła zasilanego przez stałe źródło prądu.
C, aby wybrać dobre źródło ciepła
Ponieważ lampa emitująca światło ma problem z wytwarzaniem ciepła i rozpraszaniem ciepła, szczególnie źródło światła o dużej odległości mocy jest duże, dlatego konieczne jest wybranie źródła światła o dobrym rozpraszaniu ciepła, aby zapewnić stabilne i niezawodne działanie.
D. Aby użyć źródła światła podczerwonego z obwodem zasilania obwodu sterowania oświetleniem, należy go przełączać i oddzielać od tablicy świetlnej
Ponieważ obwód zasilania lampy podczerwieni nie jest oddzielony od płytki lampy, ciepło wytwarzane przez działanie lampy emitującej światło wpływa na działanie elementu obwodu zasilania, powodując w ten sposób oświetlenie emitujące światło. rura jest niestabilna. Za pomocą obwodu przełącznika sterowanego światłem można uzyskać światło podczerwone. Światła są wyłączone w ciągu dnia i otwarte w nocy.
E, aby wybrać światło podczerwone zgodnie z odległością monitorowania
Ponieważ diodę podczerwieni można zamontować na obiektywie, można jej używać z kamerą termowizyjną lub bezpośrednio na obudowie wokół aparatu i interfejsu obiektywu. Oczywiście, te dwa zespoły mają mniej diod podczerwonych, a odległość, którą są oświetlone, z pewnością nie jest tak duża, jak w przypadku oddzielnej lampy podczerwonej LED. Ogólnie, ponad 50 m, lepiej jest używać osobnego światła podczerwonego, a drugie LD jest używane do oświetlenia nocnego sceny monitoringu o odległości większej niż 1 km, ale wiązka LD jest cienka i mocna, więc że promień podczerwieni oświetla określony zakres scen, użycie Jest również konieczne rozszerzenie wiązki przez soczewkę ekspandera wiązki.
Po drugie, wybór kamery
Obecnie światłoczułe urządzenie aparatu ma dwa rodzaje CMOS i CCD. Podobnie jak CCD, układ przetwornika obrazu CMOS reaguje również na fale światła podczerwonego, ale jest znacznie bardziej czuły niż układ czujnika obrazu CCD w zakresie 890-980 nm, a gradient tłumienia jest wolniejszy wraz ze wzrostem długości fali. Dzięki szybkiemu rozwojowi chipów obrazu CMOS sygnał szumów został jeszcze bardziej zredukowany, a także dostępne są kamery CMOS z gwiazdami. W związku z tym niekoniecznie ogranicza się do wyboru kamer CCD i może być w pełni wykorzystany do wyboru odpowiednich zalet. Ogólnie punkty wyboru kamery na podczerwień są następujące.
A, powinien wybrać kamerę o słabym oświetleniu, jej wymagania oświetleniowe wynoszą na ogół ≤ 0.02Lux
Niektórzy producenci lub sprzedawcy aparatów fałszywie zgłaszają minimalne oświetlenie, dzięki czemu odległość skuteczna w nocy jest znacznie mniejsza, dlatego najlepiej jest przetestować konkretnie.
Świetlne i gwiaździste kamery uczulające mogą pracować w bardzo ciemnych warunkach, ale niektóre obszary o małych współczynnikach odbicia nadal nie są dostępne, takie jak pustynie, tereny zielone i obszary leśne. W tym przypadku wymagana jest kamera noktowizyjna o niskim poziomie oświetlenia, sprzężona bezpośrednio z panelem światłowodowym i stożkiem świetlnym z wysoko wydajnego wzmacniacza obrazu oraz czarno-białego CCD CCIR. Krótko mówiąc, im niższa iluminacja, tym lepiej. Ponieważ nie jest on obecnie znormalizowany, nie można uwierzyć, że minimalne oświetlenie fabryki jest nominalne. Lepiej jest testować w warunkach praktycznych. Ogólnie rzecz biorąc, wymóg oświetlenia wynosi ogólnie ≤ 0,02 luksa.
B. Rozmiar wybranego czujnika obrazu z kamery na podczerwień jest tak duży, jak to możliwe.
Ponieważ 1/4 CCD nie może być użyta dla skutecznej odległości nocnego widzenia w podczerwieni powyżej 15m, ponieważ strumień świetlny 1/4 CCD wynosi tylko 50% 1/3 CCD. Rozmiar matrycy CCD jest duży, a otrzymany strumień świetlny jest duży; rozmiar CCD jest mały, a otrzymany strumień świetlny jest mały. Dlatego kamera noktowizyjna wybiera 1/2 przetwornika CCD, a 1/3 przetwornika CCD można testować, ale absolutnie niemożliwe jest wybranie 1/4.
C, kamera na podczerwień powinna mieć funkcję automatycznej elektronicznej migawki i automatyczną regulację wzmocnienia (AGC)
Ze względu na te funkcje sygnał można dostosować do lepszego stanu, aby osiągnąć efekt obserwacji.
D, trzeba pokryć okazję, aby wybrać ultra miniaturowy aparat CMOS
Ze względu na niski pobór mocy, wysoką integrację i mały rozmiar, można używać wyłącznie czujników obrazu CMOS, dzięki czemu można go przekształcić w przycisk koszuli i kamerę CMOS o rozmiarze guzika. W połączeniu z miniaturyzacją odpowiedniego źródła podczerwieni i wprowadzeniem akumulatorów o wysokiej wydajności trzecie oko będzie wszędzie. W ten sposób, dzięki dwóm goglom noktowizyjnym i czapce ze źródłem podczerwieni i ultra miniaturowym aparatem CMOS, noc będzie biała. Oczywiście zmieni to oblicze całego naszego życia społecznego.
E, pasujące do aparatu z małym regulowanym zasilaniem
Wybór zasilania kamery powinien zwrócić uwagę na następujące dwa punkty.
1. Wybierz regulowany zasilacz. Ponieważ AC220V sieci jest niestabilny, jeśli tylko transformator o napięciu zmiennym 12 V jest wybrany i nie jest ustabilizowany, obwód w kamerze będzie niestabilny, co spowoduje niestabilność aparatu, a wymagana wydajność nie spełni wymagań.
2. Lepiej wybrać mały zasilacz, który jest ponad dwukrotnie większy niż prąd kamery. Jeśli prąd kamery wynosi 200 mA lub 250 mA, zwykle wystarczy wybrać 500 mA. Jeśli wybór jest zbyt duży, na przykład 1A dla kamery, głośność jest zbyt duża, a cena jest zbyt droga; jeśli jest zbyt mały, prąd kamery może być gorący (ponieważ ciągły czas pracy jest zbyt długi) i wpływa na niezawodność i żywotność.
Po trzecie, wybór obiektywu itp.
Obiektyw kamery jest kluczowym wyposażeniem kamery na podczerwień. Jego jakość (wskaźnik) wpływa bezpośrednio na efekt obrazowania systemu. Dlatego wybór odpowiedniego obiektywu jest związany z jakością systemu i kosztami inżynierii. Dlatego przy wyborze soczewki należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
A, najlepszy wybór obiektywów na podczerwień
Ze względu na zwykłą soczewkę optyczną, światło podczerwone odbijane z powrotem na soczewkę przez obiekt nie może być efektywnie skupione na docelowej powierzchni CCD, a efekt noktowizyjnego widzenia w nocy jest znacznie mniejszy, dlatego lepiej jest użyć soczewki na podczerwień. Zwłaszcza w przypadku czarnych kamer, które zmieniają kolor, niemożliwe jest zapewnienie jednorodnej płaszczyzny ostrości w dzień iw nocy bez użycia obiektywu na podczerwień, dzięki czemu obraz dnia i nocy nie będzie wyraźny.
B. Rozmiar obrazu wybranego obiektywu jest korzystnie taki sam jak rozmiar matrycy w kamerze.
Rozmiar wybranego obiektywu powinien być taki sam, jak rozmiar matrycy w kamerze. Jeśli rozmiar matrycy wynosi 1/2 ", rozmiar obrazu obiektywu musi wynosić 1/2".
Gdy rozmiar obrazu obiektywu jest większy niż rozmiar fotoczułej powierzchni aparatu, obraz nie zostanie zmieniony, ale rzeczywisty kąt widzenia jest mniejszy niż nominalne pole widzenia obiektywu, a gdy rozmiar obrazu obiektyw jest mniejszy niż obiektyw aparatu. Gdy rozmiar jest mały, wpłynie to na obraz, a obraz jest otoczony lufą obiektywu, a czarne rogi pojawiają się w czterech rogach obrazu.
Można zauważyć, że w przypadku kamer 1/3 "można wybrać obiektywy 1/3", 1/2 "i 2/3"; dla kamer 1/2 ", 1/2", 2/3 "można wybrać Obiektyw, ale nie soczewkę 1/3 Ponieważ CCD jest jak ludzkie oko, soczewki są jak okulary ludzi, okulary są zbyt małe, oczy nie będą widzieć otaczających rzeczy.
C, najlepsza metoda wyboru obiektywu i interfejsu kamery
Interfejs między obiektywem a kamerą jest zainstalowany w dwóch typach: C i CS. Te dwie są najlepsze. Jeśli wybierzesz obiektyw typu C, musisz dodać pierścień o grubości 5 mm. W przypadku bezpośredniego połączenia z kamerą interfejsu CS bez dodawania pierścienia lustrzana powierzchnia obiektywu może dotykać szkła ochronnego wrażliwej powierzchni matrycy CCD, co może spowodować uszkodzenie kamery CCD. Jest to szczególnie widoczne w praktyce.
D, najlepiej wybrać obiektyw z automatyczną przysłoną, aby dostosować się do wielkich zmian w oświetleniu dziennym i nocnym
Ze względu na monitorowanie w dzień iw nocy oświetlenie jest bardzo zróżnicowane, dlatego najlepiej jest używać obiektywu z automatyczną przysłoną, który automatycznie zmienia się zgodnie z podświetleniem, aby zachować wyraźny obraz.
E, rozdzielczość obiektywu i transmitancja muszą spełniać wymagania
Rozdzielczość zastosowanego obiektywu do przetwarzania obrazu musi być większa niż rozdzielczość kamery, w przeciwnym razie wymagana ostrość nie zostanie osiągnięta. A przepuszczalność soczewki w obiektywie jest lepsza, to znaczy tłumienie światła jest bardzo małe.
F, odległość monitorowania ponad 1 km, należy również użyć soczewki kolimacyjnej ekspansji wiązki laserowej
W zależności od rozmiaru i odległości obserwowanej sceny wybierz odpowiednią soczewkę kolimacyjną rozszerzającą wiązkę laserową, tak aby wiązka lasera mogła oświetlić monitorowaną scenę, aby odbitym światłem sceny monitorującej mógł je odbierać aparat.
G. Zwróć uwagę na osłonę szyby okiennej z dobrą wydajnością.
Oprócz wyboru lamp podczerwieni, kamer i obiektywów należy również zwrócić uwagę na kompleksowe rozważania dotyczące pokryw ochronnych i zasilaczy. Ponieważ pokrywa ochronna ma wpływ na działanie światła podczerwonego, na przykład światło podczerwone przechodzące przez różne media, przepuszczalność i współczynnik odbicia są różne. Na przykład różne szkło okienne, a zwłaszcza szkło automatyczne odszraniane, ma różne tłumienie światła podczerwonego, dlatego należy zadbać o dobranie pokrowca ochronnego z dobrym szyby.
Po czwarte, wniosek
Z powyższego można wywnioskować, że trzy źródła światła podczerwonego mają swoje zalety i wady, ale źródło światła podczerwonego jest zasadniczo eliminowane przez diodę podczerwieni i źródło światła LED-Array. Ponieważ LED-Array może również służyć do pełnego oświetlenia odległości kilkuset metrów od scen monitorujących. Jeśli chodzi o scenę monitorowania o bardzo dużej odległości wynoszącą 1 km lub więcej, lepiej jest użyć źródła światła podczerwonego LD. Ze względu na dużą jasność, LD pokrywa wiele diod LED, więc źródło światła podczerwonego LD jest małe i lekkie, co jest najlepszym wyborem dla bardzo długich odległości.
Najważniejszym zagadnieniem w wyborze kamer na podczerwień jest kompletny zestaw. Oprócz wyboru źródła światła w podczerwieni, dopasowanie kamery, obiektywu, osłony ochronnej, zasilania itp. Powinno być uważane za kompleksowe. Tylko biorąc pod uwagę punkty wymienione w artykule, możemy uzyskać efekt połowiczny.