近幾年來,紅外夜視系統(tǒng)憑借可24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控,能夠彌補(bǔ)普通攝像機(jī)夜間無光條件下無法正常監(jiān)控的空白這一特點(diǎn),在安防監(jiān)控領(lǐng)域里掀起了一股紅潮。但是,由于缺乏統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上的產(chǎn)品良莠不齊,品質(zhì)差異大,給后期工程維護(hù)帶來了許多麻煩。面對(duì)這樣的情況,紅外夜視系統(tǒng),還會(huì)繼續(xù)火紅下去嗎?
文/毛熾兵
隨著產(chǎn)品技術(shù)門檻的降低,核心部件原材料供應(yīng)地的增多,以及人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的監(jiān)控意識(shí),和“平安城市”建設(shè)中對(duì)黑暗環(huán)境下正常監(jiān)控的強(qiáng)烈需求,使得紅外夜視系統(tǒng)在安防監(jiān)控領(lǐng)域里掀起了一股紅潮?!爸灰巧a(chǎn)攝像機(jī)的廠家,基本上都有生產(chǎn)紅外夜視系統(tǒng)產(chǎn)品”,在業(yè)內(nèi)流傳著這樣的說法。由于紅外夜視技術(shù)已經(jīng)不是什么難題,而且又能在無光照的條件下正常監(jiān)控,所以攝像機(jī)生產(chǎn)廠家也紛紛把目光轉(zhuǎn)移到紅外夜視系統(tǒng)上來。
但是,紅外夜視產(chǎn)品本身存在使用壽命、照射距離等問題,也給制造商和工程商帶來了不小的困惑。雖然目前市場(chǎng)上紅外產(chǎn)品琳瑯滿目、品種繁多,但是良莠不齊的產(chǎn)品,讓工程商和用戶選購產(chǎn)品時(shí)十分頭疼。
現(xiàn)狀: 市場(chǎng)需求大,品質(zhì)有差異
市場(chǎng)需求持續(xù)升溫
隨著攝像機(jī)的水平分辨率和色彩還原度的大幅度提升,在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般普通的攝像機(jī)可以很好地滿足白天的監(jiān)控需求。但是,當(dāng)環(huán)境照度變得很低或者是在完全沒有任何光照的情況下,這些攝像機(jī)也就失去了“光明”。于是,眾多廠家推出“星光級(jí)”的低照度攝像機(jī),在照度很低的情況下,也能有很好的監(jiān)控圖像。但是,在無光照的條件下,照度再低的攝像機(jī)也顯得無能為力。
“過去,一般采取增強(qiáng)可見光照明的方法,來增加環(huán)境的照度,提高低照度攝像機(jī)的拍攝效果,但是大量電力的消耗帶來了資源流失和成本增加的問題。而一般犯罪活動(dòng)都發(fā)生在晚上,因此紅外攝像機(jī)也在這個(gè)時(shí)候凸顯出它的優(yōu)勢(shì)了?!鄙钲诩研沤菘萍加邢薰究偨?jīng)理王強(qiáng)表示。
針對(duì)在夜間增強(qiáng)可見光照明來解決監(jiān)控所需的正常照度這一方法所帶來的缺陷,紅外夜視系統(tǒng)的應(yīng)用就可以很好的解決。它既能夠獲取清晰的圖像,又可以達(dá)到監(jiān)控的隱蔽性。正因?yàn)槿绱耍瑥淖钤鐟?yīng)用于軍事領(lǐng)域、道路、港口、油田,到現(xiàn)在的家庭安防監(jiān)控,紅外夜視系統(tǒng)的需求一直都在不斷的擴(kuò)大,用“火爆”來形容市場(chǎng)對(duì)紅外夜視系統(tǒng)產(chǎn)品的需求,實(shí)不為過。
常州明景電子有限公司技術(shù)總監(jiān)劉為勝表示,“紅外夜視系統(tǒng)之所以有如此大的需求,因?yàn)樗軌驖M足夜間無光照條件下的監(jiān)控需求,彌補(bǔ)了普通攝像機(jī)夜間無光照條件下無法監(jiān)控的空白,且監(jiān)控隱蔽,不容易被發(fā)現(xiàn)。同時(shí),用戶對(duì)監(jiān)控要求的提高,對(duì)紅外夜視系統(tǒng)的關(guān)注度高,也是其中的原因之一?!?
據(jù)深圳市嬴氏三辰科技有限公司技術(shù)工程師陳鴻彬介紹,“現(xiàn)在許多住宅小區(qū)也開始安裝紅外夜視系統(tǒng),防止晚上發(fā)生盜竊事件。由此可見,市場(chǎng)對(duì)紅外產(chǎn)品的需求在不斷的擴(kuò)大,但整個(gè)市場(chǎng)對(duì)紅外夜視系統(tǒng)的需求離飽和程度還差很遠(yuǎn)一段距離。”
“在未來的監(jiān)控系統(tǒng)里,紅外夜視系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置,是未來的一個(gè)必備的產(chǎn)品,它能解決其他監(jiān)控產(chǎn)品解決不了的問題?,F(xiàn)在市場(chǎng)需求大,但也只是大規(guī)模應(yīng)用的前期鋪墊?!遍L(zhǎng)春佶達(dá)智能工程有限公司總經(jīng)理段為眾這樣認(rèn)為。
產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊
在中國(guó)整個(gè)安防市場(chǎng)快速發(fā)展的背景下,紅外夜視系統(tǒng)雖然在近幾年取得了快速的增長(zhǎng),但是不可避免地存在著許多問題。許多工程商大倒苦水,市場(chǎng)上許多紅外夜視系統(tǒng)在使用大約兩個(gè)月后,監(jiān)控圖像就開始發(fā)白或者發(fā)黑,照射距離變短,圖像變得模糊,維修率高,工程還沒有驗(yàn)收,產(chǎn)品就出現(xiàn)了問題,給工程維護(hù)帶來了巨大的麻煩,讓他們對(duì)紅外夜視系統(tǒng)又愛又恨。
“現(xiàn)在市場(chǎng)上標(biāo)稱的照射距離,不一定真的能照射得那么遠(yuǎn),它有可能是室內(nèi)的照射距離,也可能是紅外燈的照射距離,或者也可能含有水分?!碧旖蛱斓貍I(yè)數(shù)碼科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理張偉道出了產(chǎn)品差異的原由。深圳佳信捷王強(qiáng)則認(rèn)為,“許多廠家拿普通鏡頭來充當(dāng)IR鏡頭,欺騙用戶,在價(jià)格上占盡優(yōu)勢(shì),這是紅外夜視系統(tǒng)最可玩貓膩的地方。”
對(duì)于產(chǎn)品的品質(zhì)差異,廣州美電貝爾電業(yè)科技有限公司市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中心總監(jiān)王金輝一語道破玄機(jī),“目前市場(chǎng)上紅外攝像機(jī)的技術(shù)和功能這一塊,本質(zhì)上沒有什么差異,主要是在解決產(chǎn)品的照射距離、水霧現(xiàn)象、壽命方面有很大的差異。由于目前尚沒有一套統(tǒng)一、嚴(yán)格的對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),因此廠家都會(huì)采取一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量自己的產(chǎn)品,造成了市場(chǎng)上產(chǎn)品間存在很大的品質(zhì)差異,導(dǎo)致產(chǎn)品良莠不齊?!?
從筆者采訪中可以感覺到,不少廠家以提高品質(zhì)來沖擊產(chǎn)品的市場(chǎng)表現(xiàn)出十足的信心,但是對(duì)于目前紅外夜視系統(tǒng)出現(xiàn)的某些致命傷也讓他們感到非常頭疼。其實(shí)仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),市場(chǎng)需求量的增加,勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)更多企業(yè)加入到紅外夜視系統(tǒng)的行列中來。而一些企業(yè)經(jīng)營(yíng)者抱著掙錢的心理,不把產(chǎn)品品質(zhì)放在首位,大打價(jià)格戰(zhàn),以次充好,雖然暫時(shí)為自己贏得了經(jīng)濟(jì)利益,但是卻嚴(yán)重?cái)_亂了市場(chǎng),最后也會(huì)失去用戶的認(rèn)可。
品質(zhì): 技術(shù)需改進(jìn),提升空間大
散熱是關(guān)鍵
據(jù)采訪了解到,紅外夜視系統(tǒng)在正常監(jiān)控一段時(shí)間后,圖像開始變差、照射距離變短,維修率高,眾多工程商都表達(dá)出了對(duì)紅外夜視系統(tǒng)“想說愛你不容易”的無奈。從筆者和廠家的溝通中發(fā)現(xiàn),紅外夜視產(chǎn)品的主要技術(shù)是紅外燈技術(shù),而產(chǎn)品的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于紅外燈的散熱。紅外夜視系統(tǒng)只要加快散熱,壽命也必然會(huì)延長(zhǎng),品質(zhì)自然也就提升了。
紅外夜視系統(tǒng)的主流還是由主動(dòng)式紅外技術(shù)構(gòu)成,并且在民用的紅外夜視市場(chǎng)中,由于其相對(duì)較低的產(chǎn)品技術(shù)門檻以及產(chǎn)品價(jià)格,也基本全部使用主動(dòng)紅外技術(shù)。而在主動(dòng)式紅外夜視系統(tǒng)中,紅外發(fā)光源的工作原理又可分為兩種,第一種是鹵素?zé)艏t外夜視系統(tǒng),另一種是LED燈紅外夜視系統(tǒng)。由于鹵素?zé)裟芎母摺l(fā)熱量大、使用壽命短、所以使用效率低、也逐漸被淘汰。而LED紅外燈生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,品質(zhì)容易保證、發(fā)熱量相對(duì)較低、發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理,是做紅外燈的理想器件。
LED燈最怕受熱,溫度一旦過高,使用壽命就會(huì)隨時(shí)間而快速下降,影響到紅外夜視系統(tǒng)的照射距離。因此,紅外夜視系統(tǒng)生產(chǎn)廠家首先要選擇好的紅外燈元器件。據(jù)了解,目前850nm發(fā)射管晶片主要由日本、臺(tái)灣、韓國(guó)、德國(guó)等企業(yè)提供,而臺(tái)灣企業(yè)的晶片,其外延片主要來自于日本和韓國(guó),功率、光衰最好的是日本制造的。臺(tái)灣鼎元的外延片來自于日本,其提供的晶片在該行業(yè)的口碑也較好。
其次,最關(guān)鍵的就是散熱。從采訪中筆者了解到,目前主要的散熱方法主要有以下幾種:一是把紅外燈焊接在鋁基板上,將內(nèi)部熱量導(dǎo)走;二是采用金屬導(dǎo)熱材料,通過外殼來散熱;三是對(duì)于功率大的紅外燈,采用風(fēng)扇來散熱;四是使用玻璃纖維、碳基板焊接LED燈。據(jù)大多數(shù)廠商介紹,目前散熱效果比較理想的是第一種方法,但是造價(jià)相對(duì)來說就要高一些。
此外,也有不少廠家在研究一些新產(chǎn)品,來代替現(xiàn)有的紅外燈,以提高功率,延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命,提高產(chǎn)品性能。據(jù)介紹,這新產(chǎn)品叫陣列式發(fā)光芯片(LED Array)。該發(fā)光片上含有10到30顆芯片,它在亮度、體積、發(fā)光角度上都有了新的突破。但是它沒有發(fā)光焦點(diǎn),發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)不合理,有用光效率也比較低,其優(yōu)點(diǎn)并沒有發(fā)揮出來,而且陣列式LED電流高達(dá)1000mA以上,而且體積較小,散熱也成了一個(gè)很難解決的問題。
長(zhǎng)春佶達(dá)段為眾認(rèn)為,“相對(duì)于單芯片LED而言,多芯片LED的壽命是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,如果一顆芯片被燒壞,那么整個(gè)發(fā)光片也就完了。在相同功率,相同電壓的情況下,只有加快散熱,才可以延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命,而不是降低電壓和電流來減少熱量,這樣會(huì)導(dǎo)致LED燈的功率下降,影響照射距離?!币虼?,這種新技術(shù)是否能走遠(yuǎn),還有待市場(chǎng)的檢驗(yàn)。
距離很重要
紅外距離指的是紅外光所達(dá)到的距離,從幾米到幾百米,甚至是數(shù)公里。而夜間可視距離是通過監(jiān)視器所能夠看到的有效的清晰圖像為最大距離,這是由紅外燈的發(fā)射距離、攝像機(jī)的靈敏度鏡頭光通量及聚焦紅外燈的性能、現(xiàn)場(chǎng)景物反射紅外光效果、供電電源的質(zhì)量及護(hù)罩玻璃的透光性能等的匹配情況共同來決定的。它們之間相互的結(jié)果就像電腦的CPU、內(nèi)存、芯片組的匹配情況一樣,任何一個(gè)環(huán)節(jié)工作效率的降低都會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的效率降低。
目前,在市場(chǎng)上經(jīng)??梢钥吹郊t外夜視系統(tǒng)號(hào)稱可以照射上千米,但是在安裝之后才發(fā)現(xiàn),照射距離也不過幾十米,而幾十米以外的被監(jiān)控的物體都沒法監(jiān)控,嚴(yán)重影響了監(jiān)控場(chǎng)所的監(jiān)控效果?!霸S多廠家都稱自己的產(chǎn)品的照射距離可以達(dá)100米,結(jié)果發(fā)現(xiàn),最多也不過60米遠(yuǎn),這其中存在很多虛標(biāo)現(xiàn)象,也是我們目前十分擔(dān)心的問題。”某工程商這樣說道??梢?,紅外夜視系統(tǒng)照射距離也是十分重要的。
長(zhǎng)春佶達(dá)段為眾強(qiáng)調(diào),“不同檔次的攝像機(jī)、鏡頭之間的匹配,對(duì)于同一盞紅外燈發(fā)出的光線感應(yīng)度可能相差許多倍,可視距離也可能相差很多。一盞紅外燈的作用距離,只能與確定品質(zhì)的攝像機(jī)和鏡頭共同匹配才能確定其作用距離?!睆牟稍L中筆者了解到,如果能同時(shí)做好紅外燈、做好紅外感應(yīng)攝像機(jī)和紅外感應(yīng)鏡頭,使紅外夜視系統(tǒng)照射距離達(dá)到100米以上的距離也并不是什么難事。
據(jù)介紹,紅外夜視距離還跟現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有關(guān),不同的環(huán)境反射紅外光的能力是不一樣的。在野外,植物對(duì)紅外光的吸收比較大反射差;背景如是淺淡色墻面,反射則比較強(qiáng)烈,所以有的廠家在產(chǎn)品上標(biāo)稱室內(nèi)可見100米。另外,夜視距離還與設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度有關(guān),當(dāng)LED燈溫度升高時(shí),發(fā)射功率就下降,從而縮短了夜視距離。
那么,如何才能提高紅外夜視系統(tǒng)的照射距離呢?長(zhǎng)春佶達(dá)段為眾認(rèn)為,“LED之所以成為主流,不是因?yàn)樗墓β矢?,而是因?yàn)樗睦寐矢?。所以如何解決好鏡頭的角度與紅外燈角度科學(xué)的匹配問題,是提高照射距離的有效方法。”面對(duì)這個(gè)比較混亂的局面,廠家要努力提高產(chǎn)品的照射距離,不要以低廉的價(jià)格來搶占市場(chǎng),全力打造一個(gè)值得信賴的品牌,使工程商和用戶用得放心,這是工程商內(nèi)心最為迫切的渴望,他們希望紅外夜視系統(tǒng)能夠有一個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)钠放?,帶領(lǐng)其他企業(yè),走出這一片渾濁的天空。
防水要求高
由于紅外夜視系統(tǒng)一般都是應(yīng)用在室外24小時(shí)需要監(jiān)控的場(chǎng)所,所以環(huán)境的變化對(duì)產(chǎn)品的使用壽命影響十分大。如果紅外夜視系統(tǒng)在北方應(yīng)用的話,機(jī)體內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生很大的溫差,前端的鏡片會(huì)出現(xiàn)霧化的現(xiàn)象,因此要求機(jī)身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。上??贤娮佑邢薰緢?zhí)行副總陸峰認(rèn)為,“紅外夜視系統(tǒng)要解決的問題之一就是防水問題。在密封性上,存在一定的技術(shù)問題,比如外殼的設(shè)計(jì),在接頭和螺絲接口等地方,多是產(chǎn)生漏水的地方?!?
但是,如何把紅外夜視系統(tǒng)的密封性做到更好?據(jù)深圳三辰的陳鴻彬介紹,“一是加防水墊,就是在接口處放防水墊,起到防水作用,效果比較理想;二是在接口處粘合橡膠,但是會(huì)有后遺癥,因?yàn)橐坏┏鰡栴},維護(hù)起來就十分不方便?!币灿猩a(chǎn)廠家采用雙玻璃設(shè)計(jì),或者是在攝像機(jī)里充氮?dú)夂图痈稍飫?
對(duì)此,深圳信佳捷王強(qiáng)則指出了它們的缺陷,“向攝像機(jī)內(nèi)充入氮?dú)?,要求密封性要做得相?dāng)好,而且需要加壓,否則產(chǎn)品還沒有出廠,氮?dú)饩团芄饬?;而加干燥劑效果更是不行,一旦干燥劑吸水飽滿,它就不再吸水。
不同環(huán)境,要求產(chǎn)品有不同的防水等級(jí);不同的廠家,在防水方面有不同的做法。而從工程商的反映可以了解到,目前還是沒有十分理想的防水措施,密封性做得也不是很好。常州明景劉為勝表示,“在防水方面,紅外夜視系統(tǒng)采用鋁合金外殼,提高接洽精度,并用硅橡膠粘合,效果相對(duì)來說還是比較理想的。”
趨勢(shì): 主動(dòng)紅外需騰飛,被動(dòng)紅外在成長(zhǎng)
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(gè)趨勢(shì)已成為攝像機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在紅外夜視這個(gè)領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)已經(jīng)走在世界前列,一些先進(jìn)技術(shù)令國(guó)外同行望塵莫及。但是,作為一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè),大量的“作坊品”、“山寨貨”充斥市場(chǎng),嚴(yán)重影響了人們對(duì)監(jiān)控產(chǎn)品可靠性的信任。因此,主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)想要有穩(wěn)定的性能,就不能在技術(shù)上固步自封,不求前進(jìn)。
主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)確實(shí)可以為我們解決在夜間進(jìn)行正常監(jiān)控的問題,但同時(shí)產(chǎn)品本身存在的缺陷也會(huì)給應(yīng)用帶來麻煩。不過,存在問題及時(shí)解決,也正是制造商們努力的方向?!霸谖磥恚t外夜視系統(tǒng)應(yīng)該朝效率高、發(fā)熱低、距離遠(yuǎn)這幾方面發(fā)展,產(chǎn)品性能的穩(wěn)定,質(zhì)量的提升,必然會(huì)促進(jìn)市場(chǎng)的需求。同時(shí),也希望未來能夠出臺(tái)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,規(guī)范產(chǎn)品,把質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品淘汰掉?!鄙钲谌疥慀櫛蜻@樣說道。
常州明景劉為勝表示,“紅外夜視系統(tǒng)目前遇到的技術(shù)瓶頸主要是如何有效地散熱,延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。在未來,這些問題的解決應(yīng)該會(huì)有個(gè)較大的飛躍,可能還需要3到5年。”因此,紅外夜視系統(tǒng)還需結(jié)合新的技術(shù),不斷提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性,才能真正滿足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的需求,主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)也將繼續(xù)風(fēng)風(fēng)火火“看”九州。
從目前市場(chǎng)情況來看,主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。但是近年來,被動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)不甘“寂寞“,也開始在民用安防占有一席之地。被動(dòng)式紅外夜視系統(tǒng)是指利用自然界中不同物體之間輻射出來的溫差來達(dá)到成像的目的,也叫做被動(dòng)紅外熱感應(yīng)成像。相對(duì)于主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)來講,它的技術(shù)含量就要復(fù)雜許多,同時(shí)較昂貴的價(jià)格也不是民用安防可接受的范圍之內(nèi),因此長(zhǎng)期被軍方或政府部門所使用。
被動(dòng)紅外熱成像系統(tǒng)中的難點(diǎn)是對(duì)核心部件多晶硅探測(cè)器中鍺金屬原材料的制造工藝,這就需要很精深的技術(shù)來做特殊化處理,以保證被動(dòng)紅外熱成像系統(tǒng)對(duì)溫差的精確感應(yīng)和捕捉。而且,現(xiàn)在有很多用戶都要求使用可以對(duì)鏡頭實(shí)現(xiàn)變焦的被動(dòng)紅外熱成像系統(tǒng)。因此,要通過變焦鏡頭來整合被動(dòng)紅外熱成像系統(tǒng),使其成為解決距離在1.5至3公里紅外夜視系統(tǒng)的最佳解決方案。
據(jù)中電科技集團(tuán)紅外工程技術(shù)有限公司高級(jí)工程師孫劍介紹,“被動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)主要是用來探測(cè)和發(fā)現(xiàn)目標(biāo),因此在成像的清晰度上不如主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)。由于受價(jià)格限制,在國(guó)內(nèi)民用安防市場(chǎng)應(yīng)用比較少,而在國(guó)外應(yīng)用則比較多?!?
據(jù)了解,被動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)最早主要應(yīng)用于電力、石油化工、消防、煤炭,工業(yè)控制、軍用及邊防偵察等領(lǐng)域,現(xiàn)在發(fā)展到港口碼頭、銀行、道路、油田、森林防火監(jiān)控、建筑、醫(yī)療等一些新領(lǐng)域。可以看出,紅外熱像儀目前在安防領(lǐng)域的應(yīng)用還不是很廣泛,主要是熱像儀的核心探測(cè)器目前還是依賴于進(jìn)口,在價(jià)格方面與普通的主動(dòng)紅外設(shè)備或監(jiān)控?cái)z象機(jī)存在著較大的差異,但并不意味著市場(chǎng)前景不好。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,紅外熱像儀的前景是非常好的,在很多領(lǐng)域被動(dòng)紅外技術(shù)將逐漸代替主動(dòng)紅外,尤其是在一些遠(yuǎn)距離監(jiān)控場(chǎng)所。據(jù)中電集團(tuán)孫劍估計(jì),在未來5年內(nèi),隨著人們的生活水平提高,產(chǎn)品的成本降低,紅外熱像儀的價(jià)格可能會(huì)降低60%,被動(dòng)紅外熱像儀可能會(huì)被大范圍地開始應(yīng)用。