【安防知識網(wǎng)】提起紅外攝像機(jī)，相信一定有不少人會立即聯(lián)想到“黑夜、透視”等字眼。的確，紅外攝像機(jī)是由于普通型攝像機(jī)在夜間無法得到清晰的視頻圖像而誕生，由于其在全黑的環(huán)境中仍然可獲得有效圖像的特點(diǎn)，而獲得不少用戶的青睞。時至今日，紅外攝像機(jī)已迅速在較多的領(lǐng)域內(nèi)占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，大有“一發(fā)不可收拾”之勢。因此有業(yè)內(nèi)人士表示，紅外攝像機(jī)的紅火實(shí)際上是中國特有的現(xiàn)象，所以近年來也有部分進(jìn)口品牌，為適應(yīng)中國本土化，開始研發(fā)紅外攝像機(jī)。

　　問題雖多，逐一解決

　　深圳市翔飛科技有限公司市場部區(qū)域經(jīng)理?xiàng)铧h黨說道，紅外攝像機(jī)近幾年的發(fā)展可以說是突飛猛進(jìn)，其所占的市場份額也逐年增加，以翔飛公司的產(chǎn)品體系為例，其中80%為紅外攝像機(jī)。但不容忽視的是，由于紅外攝像機(jī)的價格低廉，技術(shù)門檻較低，仍存在不少缺陷需要不斷改進(jìn)，因此當(dāng)前主要應(yīng)用于低端市場，在中高端領(lǐng)域中甚少使用。

　　雖紅外攝像機(jī)的市場占有率不斷上升，但在長期使用過程中其所暴露出來的缺陷已讓不少用戶“既愛又恨”，如散熱、偏色、紅暴現(xiàn)象等。深圳市佳信捷電子有限公司總經(jīng)理王強(qiáng)也表示，正是基于此，在某些“平安城市”項(xiàng)目應(yīng)用中已禁止使用紅外攝像機(jī)。

　　散熱處理

　　紅外攝像機(jī)的散熱問題由來已久，這也是令不少生產(chǎn)廠家頭疼不已的問題。深圳翔飛楊黨黨解釋，紅外攝像機(jī)最大的功耗來自紅外燈，不少廠家為追求夜視效果，刻意提高紅外燈功率，以達(dá)到夜間良好的視頻監(jiān)看效果。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，LED燈從電能轉(zhuǎn)化為光能的效率最多只有25%，而為照射更遠(yuǎn)距離簡單地加大其工作電流只能適得其反，另外的75%電能都轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致其熱量升高，若熱量長期排不出去，不僅對紅外燈自身造成損害，也會對攝像機(jī)CCD壽命造成一定影響。因此紅外攝像機(jī)的散熱問題，雖目前還未徹底解決，但不少廠家也針對此問題作了相應(yīng)的改進(jìn)。

　　天津市亞安電子科技有限公司產(chǎn)品工程師史立娜說，使用紅外燈需要在其結(jié)構(gòu)安裝、電路設(shè)計上都特別注意。因熱氣是上升的，若紅外燈安裝得較為靠下，會導(dǎo)致熱量上升影響到攝像機(jī)工作，因此LED燈安裝要較為靠上;另外紅外燈在電路設(shè)計上，使用紅外燈的開啟與攝像機(jī)的日夜轉(zhuǎn)換功能聯(lián)動控制方式,當(dāng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換為夜模式時紅外燈自動開啟,補(bǔ)償攝像機(jī)在夜模式下的圖像亮度,提高圖像的清晰度,這也是對廠家電路設(shè)計一個非常重要的考驗(yàn)。

　　將紅外燈與CCD進(jìn)行隔離，也是一些廠家的做法。廣州美電貝爾電業(yè)科技有限公司授權(quán)設(shè)計工程師張雨坤說，其公司采用兩個玻璃片將CCD、鏡頭與紅外燈相互隔離，中間采用鐵環(huán)，并將鐵環(huán)突出在外，這樣可散發(fā)掉部分熱量，能降低攝像機(jī)工作的環(huán)境溫度。

　　另外，也有廠家在紅外攝像機(jī)內(nèi)添加散熱片或風(fēng)扇。如佳信捷的王強(qiáng)介紹，可在紅外燈板下安裝一層鋁基板，利用鋁基板的導(dǎo)熱性將熱量充分導(dǎo)至外殼。針對這點(diǎn)，上?？贤娮佑邢薰狙邪l(fā)部經(jīng)理黃意哲解釋說，以前的紅外燈板采用的是玻纖板，導(dǎo)熱系數(shù)較低，而現(xiàn)在采用的鋁基板導(dǎo)熱性能較為良好，且由于紅外燈安裝在鋁基板上，熱量可通過紅外燈支架腳傳至鋁基板上，進(jìn)行散熱。而紅外攝像機(jī)較多采用Sony CCD，CCD最高耐溫為65℃，如果紅外燈發(fā)出的熱量最高不超出65℃，則不會損害攝像機(jī)。因此，采用優(yōu)質(zhì)紅外燈，才是解決散熱問題的根本所在。

　　除以上方法外，還有一些廠家直接采用金屬外殼進(jìn)行散熱?！八袩崃烤柰ㄟ^外殼散發(fā)出去，但一些小的廠家為偷工減料，甚至采用塑料外殼，致使導(dǎo)熱性能降低?！毕栾w楊黨黨說道。而據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，金屬外殼導(dǎo)熱是一種較為直接的方法，但密封性需特別注意，以防攝像機(jī)進(jìn)水或出現(xiàn)起霧現(xiàn)象影響視頻效果。[nextpage]

　　色彩偏差

　　紅外攝像機(jī)在使用期間，有部分用戶反映，白天看到的視頻圖像色彩存在偏差。針對此種現(xiàn)象，廣州美電貝爾張雨坤解釋說：“所有的CCD都可感受到紅外光，但在可見光的情況下，紅外光屬于雜光，其會降低色彩的還原性和圖像的清晰度?！?/P>

　　因此對于出現(xiàn)色彩偏差現(xiàn)象，多數(shù)廠家采用單濾光片切換來解決。即在白天移入(插入)濾光片，濾除紅外光(阻擋紅外光進(jìn)入)，使CCD僅只感應(yīng)可見光以獲得理想的圖像效果;而在夜間移去濾光片，使紅外光進(jìn)入，以便呈顯較為清晰的視頻圖像，但相對而言整體造價會有提高，且由于濾光片來回頻繁切換，穩(wěn)定性也會相對降低。

　　同時，深圳佳信捷的王強(qiáng)又指出：“也有采用雙濾光片的，相比于單濾光片，可更好地解決色彩偏差問題，其實(shí)現(xiàn)方式包括機(jī)械方式與電磁切換兩種，其中機(jī)械切換是采用齒輪切換，若長期頻繁切換，齒輪容易被卡住，可能導(dǎo)致無法切換;而電磁切換內(nèi)部是采用銅線吸磁，但時間長久后銅線易互相纏繞，這兩種方法各有缺陷?！币虼?，其公司將這兩種方式結(jié)合在一起，不需齒輪，移動部位采用伸縮環(huán)，這樣不僅降低成本，也不易出現(xiàn)故障問題。

　　實(shí)際上，目前一體機(jī)所采用的濾光片切換方式為夜間模式，即借助感光器件來判斷外部光的照度，當(dāng)光線較暗時控制濾光片切換，同時控制紅外燈開啟。另一種控制方式為借助外部手控信號，強(qiáng)制控制濾光片切換和紅外燈開啟。上?？贤S意哲表示，白天/夜間自動切換模式較為普遍，采用感光器件自動感應(yīng)，采集到環(huán)境照度升或降到一定的Lux值時，自動完成白天或夜晚模式的切換。

　　紅暴現(xiàn)象

　　在夜晚紅外攝像機(jī)的圖像上會出現(xiàn)紅色的“小點(diǎn)”，此種現(xiàn)象被業(yè)內(nèi)人士稱之為“紅暴”，“紅暴其實(shí)并不是紅外攝像機(jī)本身的器質(zhì)問題，應(yīng)該算是紅外光成像的技術(shù)原理問題，也并不是說出現(xiàn)紅暴即不好。”廣州美電貝爾張雨坤解釋道。

　　據(jù)了解，目前紅外攝像機(jī)廠家所使用的紅外燈通常是850nm波長，而采用波長在900nm以上的紅外基本無紅暴現(xiàn)象出現(xiàn)，其中940nm波長的紅外燈最佳，波長越短，紅暴越強(qiáng)。而市面上出現(xiàn)的紅外燈主要有兩種，即850nm的主流紅外燈與具有輕微紅暴的860nm紅外燈。美電貝爾張雨坤表示，CCD對有輕微紅暴的紅外光比完全無紅暴的紅外光感應(yīng)能力要好一半以上，因此在采用雙濾光片時，建議采用輕微紅暴的紅外燈。

　　但上?？贤ǖ狞S意哲認(rèn)為，850nm紅外光因有紅暴現(xiàn)象，在工作時顯暗紅色，會令心懷不軌者有意避開攝像機(jī)。940nm紅外光因無紅暴點(diǎn)，攝像機(jī)安裝位置不會被看到，但940nm波長的紅外光穿透力較強(qiáng)，照射距離較遠(yuǎn)，反射回來的光較少，這樣一來CCD能感受到的光也會相應(yīng)減少。其公司目前也在研發(fā)940nm波長的紅外燈，并將其接近850nm的效果，可更好地利用于紅外攝像機(jī)中。

　　紅外燈角度

　　部分用戶在使用紅外攝像機(jī)之后，會發(fā)現(xiàn)視頻圖像有“手電筒”現(xiàn)象，即紅外燈照射區(qū)域較亮，其它區(qū)域則較暗。

　　廣州美電貝爾張雨坤解釋道，紅外燈角度越大，所照射的范圍越廣，但距離較近，反之亦然。而手電筒現(xiàn)象則是因紅外燈角度與鏡頭角度不相匹配造成的，若其照射角度較大，而鏡頭角度較小，就會出現(xiàn)如手電筒光束一樣的現(xiàn)象，因此紅外燈的角度并不是越大越好，而是需要與鏡頭角度相匹配。

　　目前紅外燈的角度包括5°、15°、20°、30°、60°，甚至180°等。據(jù)上?？贤S意哲解釋，紅外燈的角度影響因素主要有兩方面，其一是紅外燈芯片安裝在支架的底座時的角度，另外紅外燈外部的模殼所安裝的角度也會影響整個LED燈的角度，因此紅外攝像機(jī)所使用的紅外燈的角度需特別注意。

　　另外，由于鏡頭角度是較為固定的，如3.6mm的鏡頭為80°，16mm鏡頭角度為15°，因此廠家在安裝LED燈時要充分考慮鏡頭和紅外燈的角度，所選用紅外燈角度需與鏡頭相匹配，才可達(dá)到令人滿意的視頻效果。[nextpage]

　　多元化產(chǎn)品，滿足多元化需要

　　紅外攝像機(jī)發(fā)展至今，其產(chǎn)品形態(tài)主要為紅外一體機(jī)。而隨著用戶對監(jiān)控要求的不斷提高，單一的一體機(jī)早已滿足不了日益高漲的需求，因此不少廠商開始生產(chǎn)其他類型的紅外攝像機(jī)，如紅外高速球、一體化紅外云臺、網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)等，可在一定程度上滿足用戶要求。

　　紅外高速球

　　在監(jiān)控范圍較廣、點(diǎn)位較多的情況下，高速球發(fā)揮著重要的作用，但在夜間光線不好的情況下，球機(jī)處于基本“無用”的狀態(tài)，因此在高速球機(jī)中添加紅外燈照明，不僅可充分實(shí)現(xiàn)高速球的多方監(jiān)控，還可實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。

　　紅外高速球的實(shí)現(xiàn)方式有兩種：將紅外燈安裝在一體化機(jī)芯周圍，或安裝在球罩上，其中在球機(jī)內(nèi)安裝紅外燈是一種較為普遍的方式。資深業(yè)內(nèi)人士也表示，球機(jī)裝上紅外燈就是問題的開始，如視頻效果、溫度、反射、霧狀冷凝水等問題也會由此產(chǎn)生。

　　深圳佳信捷王強(qiáng)也表示，紅外高速球可在其內(nèi)部安裝一個風(fēng)扇加強(qiáng)散熱，另外所采用的金屬球罩，也可將熱量快速導(dǎo)出去。但高速球球罩的“曲面折射”問題卻是一個需要解決的問題。由于球罩透鏡呈弧形，不是平面，所以產(chǎn)生的光折射對清晰度的影響要比平面透鏡大得多。但亞安史立娜則表示，這個問題可將攝像機(jī)的視窗口玻璃做成平面，由此可在一定程度上減少“曲面折射”的影響。

　　而一些廠家也會將紅外燈安裝在球罩外，可直接感應(yīng)紅外光，避免球罩“曲面折射”問題。但球機(jī)在變焦過程中，若紅外燈的角度過大，也會產(chǎn)生曝光現(xiàn)象。即球機(jī)焦距變大視角變小成狹長視區(qū)時，而紅外燈的過大的角度并沒有改變，這樣就會易導(dǎo)致近處邊緣的成像就會太亮，形成“光幕”現(xiàn)象;遠(yuǎn)處中心反而看不見，只有一片發(fā)白現(xiàn)象。所以，紅外燈與鏡頭的兩個焦點(diǎn)也要匹配，以免紅外燈功率過高造成光浪費(fèi)，過低達(dá)不到效果。佳信捷的王強(qiáng)認(rèn)為，由于紅外燈的焦點(diǎn)是固定的，所以紅外高速球的不同變倍可采用不同角度的紅外燈，與變倍高速球匹配成不同的組合。紅外高速球目前還不夠完善，仍有很多問題需要解決，因此在長期的實(shí)踐過程中，會繼續(xù)改進(jìn)。

　　一體化紅外云臺攝像機(jī)

　　深圳市明日實(shí)業(yè)有限公司研發(fā)部經(jīng)理何華波表示，一體化紅外高速云臺攝像機(jī)通常由“紅外一體機(jī)+普通云臺”構(gòu)成，其與紅外球機(jī)相比，最大優(yōu)勢是俯仰角度可達(dá)-85°?30°，且經(jīng)過改裝后最大可達(dá)到85°，因此視野有進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　除此之外，此種紅外云臺攝像機(jī)還可安裝高變倍攝像機(jī)，并有效避免如紅外球機(jī)球罩的“曲面折射”現(xiàn)象。明日公司的何華波解釋說：“該類型攝像機(jī)護(hù)罩玻璃為平面，不是弧形，因此攝像機(jī)圖像的還原性較好?！?/P>

　　而散熱仍是一個較為受人關(guān)注的問題。何華波說，市面上出現(xiàn)的紅外云臺攝像機(jī)通常中間為一體化攝像機(jī)，兩邊則分別安裝紅外燈，其采用兩個紅外燈板，分別對紅外燈供電。其中一個紅外燈角度較大，另一個則角度較小，這兩個角度所交叉的區(qū)域，亮度更強(qiáng)，而無交叉部分，監(jiān)控范圍則更大，可獲得較為全面的監(jiān)控圖像。

　　網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)

　　近年來，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以不受地域限止、不需額外布線等優(yōu)勢受到廣泛關(guān)注，而目前網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)也悄然出現(xiàn)，以使其也可滿足夜間監(jiān)控的要求。

　　據(jù)了解，網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)不僅延續(xù)普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的即插即用、工程實(shí)施便利、系統(tǒng)擴(kuò)充方便、跨區(qū)域監(jiān)控、無距離限制等諸多優(yōu)勢，還因具備紅外燈可實(shí)現(xiàn)日夜監(jiān)控，多方面滿足用戶的需求?！暗獻(xiàn)P紅外攝像機(jī)中若網(wǎng)絡(luò)模塊、CCD模塊、紅外燈一起運(yùn)行的話，熱量是非常大的?！鄙虾？贤S意哲不無擔(dān)憂地說。

　　針對此方面，ACTI技術(shù)支持工程師王春表示，其公司所生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)對于散熱有多種處理方法，即使用相對功耗較低的LED燈，并將紅外燈盡量遠(yuǎn)離CCD，另一方面還改進(jìn)散熱方法，如增加散熱片等。其又同時表示，網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)目前還仍有結(jié)構(gòu)設(shè)計的門檻需要解決，但對于越來越普遍的網(wǎng)絡(luò)時代，其作為未來的一個發(fā)展趨勢是不容忽視的。

　　結(jié)語

　　翔飛楊黨黨表示，目前紅外攝像機(jī)的市場較為混亂，很多廠家大打價格戰(zhàn)，不但會對市場造成沖擊，還損害了廠商自己的利益。因此紅外攝像機(jī)廠家不僅需要生產(chǎn)出不同類型、多種功能的攝像機(jī)，還應(yīng)樹立品牌意識，朝品牌化方向發(fā)展。另外紅外攝像機(jī)經(jīng)過多年發(fā)展，其技術(shù)已較為飽和，雖還有問題亟待解決，但各廠家已爭相提出解決方案，以滿足更多的用戶的需要。