隨著市場需求的不斷增大，安防產(chǎn)業(yè)迎來更為廣闊的發(fā)展空間。紅外監(jiān)控作為安防監(jiān)控領(lǐng)域重要應(yīng)用，正在物聯(lián)網(wǎng)大潮下迅速發(fā)展。當(dāng)然，作為監(jiān)控前端設(shè)備，紅外攝像機的發(fā)展也繞不開安防監(jiān)控的永恒主題：網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化。

紅外攝像機原理特性

紅外燈按其紅外線輻射機理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二極管IR LED)

紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。在CCTV紅外攝像機中前者使用較多。

紅外發(fā)射二極管(IR LED)紅外燈的原理是：由紅外發(fā)光二極管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié)，外加正向偏置電壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長830～950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方，并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的50%的角度稱為半強度輻射角，即半功率角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長，波長的不同決定了紅外燈照明距離和效果：

715nM的紅外燈由于其照明距離遠， 效果好，但是會產(chǎn)生紅暴情況(家用數(shù)碼相機的補光用的就是這種紅外燈);

使用830nM的紅外燈基本沒有紅暴現(xiàn)象或是紅暴很小。

一般市場上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈，其原理及特性我們介紹如下：由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。其最大的優(yōu)點是可以完全無紅暴，(采用940～950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。針對這一情況，富士康公司FI-930C和FI-970C在設(shè)計時充分考慮了這個問題，采用高效率發(fā)光二極管，在攝像機里面內(nèi)置散熱系統(tǒng)，使攝像機穩(wěn)定工作時間達到25000小時!

紅外線是一種光波，它的波長區(qū)間從幾個納米(nm)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm~780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間，介于無線電波與可見光之間。

紅外燈是紅外攝像機的核心部件，市場主要有兩種類別，一種是傳統(tǒng)型的圓珠LED燈，是比較傳統(tǒng)和常用的一種紅外光源，后來封裝不同的“食人魚”紅外燈，也可將之劃分為傳統(tǒng)紅外燈;另一種是兩年前風(fēng)靡一時的“陣列式”紅外光源，其原理是將諸多發(fā)光芯片加以集成，光電轉(zhuǎn)化效率比普通的要高，普通LED的光電轉(zhuǎn)換率是10%，而“陣列式”紅外攝像機的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上，這也正是“陣列式”紅外防水?dāng)z像機照使所有物體“太白”的原因。夜間，人臉和衣服在圖像上很難區(qū)別開來。另外，其發(fā)熱量無法像傳統(tǒng)紅外燈一樣固定在監(jiān)控攝像頭的鏡頭周圍，市場上所見到的“陣列式”紅外攝像機，多為燈板與鏡頭分離，紅外燈分別固定在上下或是左右兩側(cè)。

紅外光源關(guān)系到監(jiān)控攝像機的壽命和距離，一般來說，紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定，否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

紅外攝像機其實就是將監(jiān)控攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的監(jiān)控設(shè)備。目前監(jiān)控工程中最常用的紅外防水?dāng)z像機是主動紅外，由LED發(fā)出紅外線，利用CCD或CMOS可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光，也可以感受紅外光)，配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。市場上以發(fā)射波長850nm和940nm的紅外LED為主。早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的，主要應(yīng)用于軍事方面，但由于主動紅外夜視系統(tǒng)發(fā)射紅外線，易于被敵軍發(fā)現(xiàn)，因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領(lǐng)域主要用紅外熱成像儀(即被動紅外攝像機)，其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對零度(-273℃)以上的物體發(fā)出的紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多并且容易成像。

紅外攝像機發(fā)展前景

紅外攝像機廠家是順應(yīng)了我國特殊的市場需求。據(jù)了解，國外市場基本上不生產(chǎn)紅外攝像機。其原因，一個是紅外攝像機本身是一個高溫產(chǎn)品，在大多數(shù)監(jiān)控環(huán)境下都是潛在的危險因素，如煤礦監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控等等;第二是紅外攝像機的低價競爭嚴(yán)重影響了產(chǎn)品壽命。據(jù)調(diào)查，普通的紅外攝像機使用壽命一般不到一年。

產(chǎn)品使用壽命短對于紅外攝像機廠家來說也許是更多的利潤空間，然而對于終端用戶來說卻是損害了消費者的利益。紅外攝像機市場勢不可擋，因此各紅外攝像機廠家也在不斷開發(fā)更具性價比的產(chǎn)品。

目前紅外攝像機市場占有率最高的還是LED紅外攝像機，但絕大多數(shù)產(chǎn)品照射范圍只能達到100米以內(nèi)。在應(yīng)用方面，紅外攝像機主要還是應(yīng)用于民用領(lǐng)域。紅外攝像機經(jīng)過了幾年的發(fā)展，市場也在不斷更新?lián)Q代，近期攝像機市場上又出現(xiàn)了能在夜間不用可見光也能像白天一樣從機器上直接觀察人和物的激光夜視攝像機。

激光夜視攝像機技術(shù)不同于熱紅外成像技術(shù)和微光夜視技術(shù)，熱紅外成像技術(shù)只能看到人和物體的熱輪廓，看不清物體的真實面目。微光夜視技術(shù)需要一定的月光、星光和環(huán)境光才能看到物體，如果沒有光就什么也看不到。利用紅外燈輔助照明雖然也能看到目標(biāo)，但都不能克服紅外光暴，不能隱蔽觀察，容易自我暴露目標(biāo)，圖像受光波干擾，達不到像黑光夜視攝像儀一樣的可視效果和清晰度。

紅外攝像機廠家的發(fā)展還需要很長的過程，紅外攝像機在某些功能上有它的優(yōu)勢，但是紅外攝像機廠家不能以犧牲產(chǎn)品壽命為代價，怎樣解決紅外攝像機壽命短、散熱差等問題也是紅外攝像機廠家在紅外攝像機未來發(fā)展中要解決的命題。希望我國的安防產(chǎn)品在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能為用戶帶來更實用的功能。

眾所周知，人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，而數(shù)碼攝像機用CCD感應(yīng)所有光線這就造成所拍攝影像和我們?nèi)庋壑豢吹娇梢姽馑a(chǎn)生的影像很不同。為了解決這個問題，數(shù)碼攝像機在鏡頭和CCD之間加裝了一個紅外濾光鏡，其作用就是讓一定波段內(nèi)的紅外光通過，吸收或反射可見光和紫外線。目前大多數(shù)的紅外攝像機采用LED紅外發(fā)光二級管作為紅外攝像機的主要材料。

紅外攝像機監(jiān)控有以下幾方面的發(fā)展趨勢：

1、視頻監(jiān)控向室外發(fā)展，室外監(jiān)控向夜視發(fā)展，夜視的發(fā)展方向基于紅外，這個趨勢已成為攝像機行業(yè)的發(fā)展趨勢。

2、隨著光電、微電子、微計算機及數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展，安防產(chǎn)業(yè)已由傳統(tǒng)的簡單模擬式走向高度集成的小型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

3、激光夜視技術(shù)是實現(xiàn)遠距離的夜視監(jiān)控的途徑之一，因為激光具有亮度高、相干性好、單色性好、方向性好、壽命長和CCD對其波長的感應(yīng)程度大于LED的特性決定了激光可以照射更遠的距離，而且光強度也比常規(guī)光源要強的多。