红外摄像机夜视应用激增 行业技术待提升

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　　顾名思义，红外摄像机就是在夜间，摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照射被拍摄的物体，然后接受到其反射的红外光形成图像。夜间使用时要关掉红外滤光镜，使其不再阻挡红外线进入CCD。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，此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。视频监控向室外发展，室外监控向夜视发展，夜视的发展方向目前是基于红外光。这个趋势已成为绝大多数摄像机行业人员的看法。

　　红外摄像机的发展历程

　　为了满足全天候监控的需求，早在2001~2003年我国监控生产厂家就开始探索红外摄像机技术。从早期的摄像机加红外灯板的模组到摄像机和红外灯的一体化设计，从LED红外灯手控模式到光敏电阻自动控制，再到摄像机双滤光片的引入应用；从最基本的视频监控要求到防水防暴、强光抑制、人脸识别、隐私遮蔽等各式各样功能需求的红外摄像机出现，无不见证着我国红外摄像机技术和市场的长足发展。

　　2006年以后，随着越来越多的生产厂家涌入该领域，红外摄像机市场逐步形成了供大于求的局面，厂家间的竞争也愈发白热化。身处安防行业群雄逐鹿的时代，红外摄像机产品也和其他安防产品一样，有着同样的时代印记。客观说，手工作坊的充斥、行业标准的缺失都在某种程度上制约着红外摄像机市场的发展。

　　夜间监控需求推动红外摄像机市场

　　最近几年，国内经济高速发展，城市综合治安和交通监控也承受着高速发展所带来的空间的压力，技术的瓶颈，规模的局限，市场的混乱等等。现在，夜间监控世安防监控中重要的考虑因素，在很多场所，要实现24小时监控。要实现24小时监控，现在的监控摄像机中，一般采用的是低照度与红外摄像技术，这两种已经在监控领域获得广泛应用。下面我就为大家来分别介绍一下低照度与红外摄像技术在监控领域的发展情况。

　　随着社会的发展，夜间监控的需要，确定了监控技术的发展方向，对于这个技术分析我们分四种情况讨论，第一种是高感度的CCD和低照度功能组成的基础部分；第二种红外照明加黑白摄像机，对于索尼中国来说目前并没有这块业务；第三种就是直接红外摄像机；第四种是一些更高端的摄像机，像图象增强型CCD或电子倍增型CCD的摄像机，最直接的一个特点就是灵敏度相对于其他摄像机要有大幅度的提升，比如说一千倍或者几千倍，但造价也会大幅提升。

　　现在监控领域，在全国很多地方需要24小时昼夜监控，所以红外摄像机这一块，包括对红外夜间低照度摄像机，得到广泛应用，这是一个趋势。对于红外摄像这块，我认为也就是这样，而且市场情况会越来越好。刚开始进入的时候，红外市场还是低照度和红外摄像机的使用，这是我们的一个起步点。开始觉得红外灯安装问题是很大的问题。随着市场需求的出现，案件发生基本上95%以上都是夜间，这是国际上统计的数字。所以夜间监控比白天监控更重要，所以真正的监控，夜间监控是重中之重，像北京这种大城市照明已经足够了，成像清晰度比国外还要好。但是中国大部分城市12点以后是一片黑暗，所以红外灯的应用是不可避免的。

　　红外灯光安装是一个大问题。业内人士表示，进入这个市场红外一体机就面市了，发展到今天非常快，因为它的廉价性，方便性，目前市场上无与伦比，当然对索尼CCD来讲需求量非常大，现在也是你们的CCD断档，对中国来讲市场应该非常大。

　　对红外一体机来讲已经发展到一个阶段，目前价格等方面都很好，但是有一个很大的问题，就是成像不清晰。因为红外的波长跟可见光波长是完全不一样的，我看过国外生产的许多家的红外灯，全部成像都不合格，通不过国家的标准。所以对红外摄像机这块提出更高的要求。对我们来讲，红外效果这块，不单单是红外灯，还有摄像机芯片的感光的波长，在可见光的清晰范围和红外的情况下清晰范围是不一样的。

　　红外摄像机发展阻碍因素

　　红外技术在1800年被英国天文学家Herschel发现之后，就被越来越多的科学家在研究如何在各种场合的应用，其中主动红外摄像技术在安防监控中的应用经过近二十多年的快速发展技术上都较为成熟。红外摄像机在以迅雷不及掩耳之势发展壮大的同时，产品类型也在不断多样化，应用领域也在进一步拓展。归纳起来有以下几种类型：

　　第一，已经淘汰的卤素灯红外摄像机：卤素灯的发光功率非常强大，当然耗电量以及发热也会相对比较大，成本比较高，它的致命缺点是体积大、散热不充分，寿命非常短，一般都在一千小时以内，而且红暴现象特别严重，故不适合用于民用夜视监控方面。卤素灯红外摄像机因功率大且有滤光片光热转换，所以发热问题尤其严重，维护成本较高、寿命短。

　　第二，LED红外摄像机：LED红外灯是由一定数目的红外发光二极管组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结，外加正向偏置电压向PN结注入电流激发红外光，光谱功率分布为中心波长830~950nm，半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为CCD摄像机可感受的范围。LED红外摄像机一般适用于10~100米中短距离，市场占有率最高，但是存在光照不均匀问题，主要适合于楼道、大厅、仓库等室内及建筑物外围、小区周界、道路等中短距离监控。

　　第三，LED阵列式红外摄像机：阵列式红外灯的内核为发光二极管阵列(LEDArray)，与传统的LED相比具有以下优点：1、亮度高，单LEDArray的输出约为1W~30W，亮度约是常规单LED的输出5~15mW的数十倍，所以射距远；2、电-光转换效率高，普通红外LED的电光转换效率仅为10%左右，而LEDArray电光转换效率提升为25%左右；3、体积小，LEDArray技术将发光单元高度集成，在相同亮度指标下比普通LED红外灯产品体积小很多；4、寿命长，LEDArray的寿命为50,000h，比普通LED寿命高得多。阵列式红外灯产品有一个明显的不足，即“偏心现象”。由于其发光角度可达到120-180度，因此必须通过透镜来缩小送光角度，以配合摄像机镜头，这样不可避免的很多光就偏离了透镜的中央，造成送光效率不佳。LED阵列式红外摄像机适用范围基本与LED红外摄像机一样，比较适合大厅、仓库等室内及建筑物外围、小区周界、道路等中短距离监控应用。

　　第四，点阵式红外摄像机采用的是点阵式红外灯光源。点阵式红外灯使用的第三代红外发光元器件是在第二代产品――阵列式红外灯(LED–Array)的基础上发展而来，因此也叫第二代LED―Array。第二代LED―Array跟第一代相比最大的优点是体积小、散热好、衰减慢、寿命长，额定寿命为50000个小时。点阵式红外灯也叫大功率阵列式红外，跟小功率阵列式红外最大的不同是亮度更高、成本更低，并通过独立透镜，按照使用需求任意调节光的分布角度，这样就同时解决了第一代的“手电筒效应”问题和第二代的“偏心现象”。

　　第五，激光红外摄像机：激光红外摄像机照射距离最远一般可达300~5000米，由于能量集中，角度小近距离不宜采用，目前成本仍较高。比较适合于森林防火、油田、铁路、水利、景区、军事、养殖、港口和平安市场等场所的监控，随着成本的进一步降低，目前已经应用到包括小区在内的众多需要夜视监控的领域。因而，红外摄像机需要根据具体使用环境，特别是夜晚环境情况来确定摄像机类型。

　　由于红外摄像机能够在夜间零照度环境下获得较清晰的画面，同时具有较大的隐蔽性，从而得到了市场的广泛认可，其市场份额也在逐步扩大。据调查显示，国内红外摄像机市场需求较大，红外摄像产品所占市场份额正在逐年攀升，2010年达到了30%左右。从全球安防市场来看，红外摄像机非常具有“中国特色”，连索尼及刚进入中国市场不久的三星等国外品牌为适应中国本土化，也开始研发红外摄像机。红外摄像机目前在国内市场发展火热，但红火的同时，红外摄像机在应用中所暴露出来的缺点也越来越明显。

　　红外摄像机的特色

　　红外技术结合摄像机有几方面，第一个就是近距离的监控。针对客户的要求，产品可以达到他们的目的。但是这个机型做不到长距离，100米以内可以用索尼公司的CCD，但是100米以外就一定要枪机再加红外摄像头。因为这与它成像的位置基本上差不多，所以成像基本上是清晰的。如果你超过50米了，采用定焦的肯定有一段距离看不清。现在用枪机加红外摄像头，可以保证图象质量清晰度。超过100米，因为波长的问题，成像位置会有很大的差别。而且一体机是40米CCD的，通光量有一定的限制。你超过100米的时候，客户用红外灯，晚上要重新聚焦一次，保证清晰度。

　　现在市场上，一般流行的就是低照度摄像机和红外摄像机。因为近十年出了很多摄像机，就我个人了解，目前低照度摄像机可以说没有很大的发展。红外摄像机，红外技术倒是发挥这很大作用。低照度摄像机有一定局限，由于光线的，室外环境，照度不足捕捉不到清晰的图象，所以加装了红外照明器，市场上就出现了红外一体机。这个虽然图象不太好，但是大家可以凑合用。它有一个最大的缺陷是没有解决光雾光照的问题，大家晚上用红外一体机的时候都会看到很白的画面，那就是光雾。红外技术结合摄像机的发展，肯定红外技术和摄像机集成化，市场上出现红外一体机，也正是这个得表现，笔者认为，以后低照度可能和红外技术结合起来，达到更好的夜间监控。