【安防知識(shí)網(wǎng)】隨著紅外攝像機(jī)的大量普及，紅外攝像機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)更加清晰，同時(shí)其產(chǎn)品所存在的弊病也越來越明顯。作為從業(yè)近10年的安防人，本人目睹了紅外攝像機(jī)的興起，也比較了解目前紅外攝像機(jī)的問題，本文將著重分析紅外攝像機(jī)的興起、應(yīng)用及問題。

　　起源

　　最早的攝像機(jī)并不帶紅外燈，要想做到晚上監(jiān)控，只能通過輔助光源。在當(dāng)時(shí)也沒有人想到用紅外線來當(dāng)輔助光源，用的都是發(fā)可見光的照明用光源，如白熾燈、囪素?zé)?、白光LED等等。當(dāng)用可見光源作為攝像機(jī)晚上工作的必備配件時(shí)，很少有人想到攝像機(jī)還能帶上紅外，即使有人在研究CMOS和CCD有光譜特性能接收紅外線，也沒有想到將之應(yīng)用到攝像機(jī)領(lǐng)域。直至2001年全世界第一臺(tái)紅外攝像機(jī)誕生。

　　關(guān)于紅外攝像機(jī)的起源，還有一段小故事。話說十幾年前，國內(nèi)一位年輕人在幫人做安防工程，當(dāng)天晚上他在測(cè)試攝像機(jī)效果，而主人家正在看電視，當(dāng)用遙控器在選臺(tái)時(shí)，整個(gè)監(jiān)控畫面頓時(shí)會(huì)清晰一閃。這個(gè)現(xiàn)象令年輕人好奇不已并就此問題不斷鉆研，他將電視遙控器上的紅外發(fā)射管集中在一起通電測(cè)試，便出現(xiàn)了紅外攝像機(jī)最初的雛形。再經(jīng)過多番改進(jìn)，最終誕生了第一臺(tái)紅外攝像機(jī)。

　　其實(shí)，大多數(shù)的消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)都能夠進(jìn)行紅外拍攝，但在通常情況下，數(shù)碼相機(jī)對(duì)紅外的感應(yīng)會(huì)影響正常的彩色成像質(zhì)量。因此，在每個(gè)數(shù)碼相機(jī)前面均有一個(gè)可以遮擋紅外線的濾鏡，安防界將之稱為濾光片，專業(yè)術(shù)語叫ICF。通過濾光片將紅外線過濾掉，但是，大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)的紅外濾鏡都沒有做到100%的過濾，因而可以說，每個(gè)人手中的數(shù)碼相機(jī)都或多或少都具有接收紅外線的能力，只是接收的幅度不同罷了。

　　原理

　　紅外線是一種光波，它的波長(zhǎng)區(qū)間從幾個(gè)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(zhǎng)范圍為380nm~780nm，可見光波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)的稱為紅外光。紅外光線的波長(zhǎng)在780nm~1000μm之間，介于無線電波與可見光之間。

　　紅外攝像機(jī)其實(shí)就是將攝像機(jī)、防護(hù)罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的攝像設(shè)備。目前監(jiān)控工程中最常用的紅外攝像機(jī)是主動(dòng)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(chǎng)上以發(fā)射波長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)紅外攝像機(jī))，其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對(duì)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。由于目標(biāo)市場(chǎng)和制造成本問題，目前很少有生產(chǎn)民用攝像機(jī)的安防廠家生產(chǎn)被動(dòng)紅外攝像機(jī)。

　　光源

　　紅外燈是紅外攝像機(jī)的核心部件，目前市場(chǎng)主要有兩種類別，一種是傳統(tǒng)型的圓珠L(zhǎng)ED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(shí)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(jī)的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上，這也正是“陣列式”紅外攝像機(jī)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)紅外燈一樣固定在攝像機(jī)的鏡頭周圍，市場(chǎng)上所見到的“陣列式”紅外攝像機(jī)，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)系到攝像機(jī)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(shí)，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(huì)使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈，熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意的問題。

[nextpage]　　紅外攝像機(jī)的應(yīng)用

　　三年前曾拜訪過沈陽一位工程商，他風(fēng)趣地講述了一些推銷紅外攝像機(jī)的感受，他說賣紅外攝像機(jī)得看對(duì)方開什么車來我公司，報(bào)價(jià)的高低也會(huì)隨車型的高檔程度來控制和決定，因?yàn)閹啄昵爸挥兴庞屑t外攝像機(jī)賣。

　　可見，紅外攝像機(jī)的銷售和推廣是一個(gè)過程，在2003年前，盡管紅外攝像機(jī)已經(jīng)面試好幾年，但大部分國內(nèi)的工程商并不看好紅外攝像機(jī)，他們給用戶推薦引導(dǎo)安裝的仍然是三星、松下等國外品牌的攝像機(jī)。其主要原因并不是因?yàn)榧t外攝像機(jī)的推廣力度不強(qiáng)，也不是國人不支持，事實(shí)上在當(dāng)時(shí)的安防人眼中，紅外攝像機(jī)是品質(zhì)低劣的“玩具機(jī)”。當(dāng)時(shí)的紅外攝像機(jī)從白天色彩還原度、晚上清晰度、使用壽命等各方面來看，要讓這些安防前輩接受，得費(fèi)一番口舌!

　　同是2003年，在國內(nèi)并沒有被人看好的紅外攝像機(jī)，在國外迎來了第一個(gè)春天!紅外攝像機(jī)以其獨(dú)有的功能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)受到了國外的歡迎，紅外攝像機(jī)的外銷訂單不傳地傳來國內(nèi)企業(yè)，很多企業(yè)至今為止外貿(mào)訂單仍占公司半邊天，同時(shí)國內(nèi)也慢慢改變了對(duì)紅外攝像機(jī)的看法。

　　據(jù)筆者2007年底在北京市場(chǎng)調(diào)查的真實(shí)數(shù)據(jù)，工程案例中紅外攝像機(jī)的占有率已經(jīng)超過58%，至2008年底，已達(dá)到63%，并且還有逐年上升的趨勢(shì)。之前做一些政府的大型項(xiàng)目，對(duì)成本問題考慮不多，基本都是選擇國外的槍機(jī)或一體機(jī)型。近年來由于政府的財(cái)政預(yù)算和競(jìng)爭(zhēng)壓力，對(duì)物美價(jià)廉的紅外攝像機(jī)也日益親睞。如廠房、出租屋、連鎖店、旅館、酒店、餐廳、網(wǎng)吧等娛樂場(chǎng)所的客戶會(huì)主動(dòng)要求用晚上能看到的紅外攝像機(jī)，并且“平安城市”和“科技強(qiáng)警”項(xiàng)目也開始應(yīng)用紅外攝像機(jī)。另外，學(xué)校、銀行、高速路口、邊檢站等重要設(shè)施對(duì)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用也非常多。

　　距離和壽命受關(guān)注

　　紅外攝像機(jī)無論如何升級(jí)改版，始終無法逃脫使用壽命和紅外距離兩大困擾。

　　雖然目前紅外攝像機(jī)的距離和使用壽命還不能用“成反比”來形容，但要紅外線發(fā)射得遠(yuǎn)，就得采用大功率LED，而當(dāng)功率過大，紅外發(fā)熱便會(huì)影響到LED的衰減，如果熱量散發(fā)不出去，便會(huì)影響到攝像機(jī)CCD芯片的工作。LED本身封裝可以耐受高低溫，但CCD每種芯片的耐熱溫度不一樣，所以很多生產(chǎn)紅外攝像機(jī)的廠家在改進(jìn)攝像機(jī)壽命時(shí)，都在圍繞著兩個(gè)問題轉(zhuǎn)：如何讓紅外攝像機(jī)不發(fā)熱?如何讓紅外攝像機(jī)的熱散出去?

　　他們也研究出了一些比較有效的方法， 如采用恒流源控制LED電流，或采用脈沖電路的方法。但這些都無法從根本上改變“有光就有熱”這一原理，在機(jī)殼上留有通風(fēng)孔，會(huì)影響到防水防塵，至于在機(jī)身上裝散熱片或是風(fēng)扇做法，也只能說是治標(biāo)不治本。即使是經(jīng)過無數(shù)次升級(jí)改版的產(chǎn)品亦無法從根本上解決距離和壽命問題，紅外攝像機(jī)也并沒有真正擺脫距離和壽命的軟肋。

　　盡管國家在1990年曾頒布過一部名為GB12338-1990 《黑白通用型應(yīng)用電視攝像機(jī)測(cè)量方法》，也能在GB/T 5465.2-1996《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)》這部國標(biāo)之中能找到電視攝像機(jī)的專用圖形符號(hào)，但關(guān)于紅外攝像機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)至今還未出臺(tái)，以致各企業(yè)所制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大有出入，也無所謂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　“紅外攝像機(jī)能照多遠(yuǎn)”本身就是個(gè)十分主觀的問題，就算兩個(gè)人視力相當(dāng)，但取景關(guān)注點(diǎn)不一樣，也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不一樣。例如您是要看到墻上有沒有貼一幅畫?還是要看清畫中樹林下小屋門前坐著的那個(gè)人的眼晴?因此紅外攝像機(jī)在距離參數(shù)的標(biāo)識(shí)方面也是多樣的。又如紅外攝像機(jī)的紅外距離標(biāo)識(shí)為30米，到底是說能看清楚30米的大象還是小蟲呢，沒有人會(huì)給消費(fèi)者更多的承諾，更有甚者，很多工程人員都無法看明白廠商所標(biāo)注的紅外攝像機(jī)的參數(shù)，或者廠商干脆來個(gè)“天下文章一大抄”，將別人的彩頁拿過來，改個(gè)商標(biāo)和聯(lián)系方式直接面市。因此，在標(biāo)準(zhǔn)這方面，紅外攝像機(jī)其實(shí)是“比較亂”的。

　　而紅外攝像機(jī)的壽命問題，更是不同廠家有不同承諾。你敢說保修一年，有人便敢說兩年，有人敢說保五年，還有說終身保修者。其實(shí)，攝像機(jī)是否真能用上五年，或者這個(gè)企業(yè)五年后是否存在，這都有待考證。紅外燈是有壽命的，經(jīng)過本人長(zhǎng)期的觀測(cè)，目前市場(chǎng)上用上兩年后晚上還能看得清的紅外攝像機(jī)已經(jīng)很不錯(cuò)了。

[nextpage]　　選購時(shí)正確看待產(chǎn)品參數(shù)

　　紅外攝像機(jī)最基本的選購標(biāo)準(zhǔn)是：白天不能偏色嚴(yán)重，晚上成像清晰。于是很多不正當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)手段都在圍繞這一衡量標(biāo)準(zhǔn)展開，有些增加紅外LED的電流，雖然晚上夠清晰了，但壽命也因此大大衰減，所以紅外攝像機(jī)并非晚上越清晰越好。還有許多企業(yè)在紅外攝像機(jī)的紅外距離上做文章，即便大家知道在不同環(huán)境中，其紅外光線的反射是有強(qiáng)弱之分的，也還是要標(biāo)榜自己的紅外攝像機(jī)有多少米等。

　　其實(shí)，選購紅外攝像機(jī)應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體安裝環(huán)境而定，例如：室內(nèi)可以選擇功率較小的近距離紅外攝像機(jī)，走道圍墻應(yīng)選擇功率較大的紅外攝像機(jī)。當(dāng)然，攝像機(jī)鏡頭的選擇和紅外燈的發(fā)射角度也要按要求配置好才可以。如果是安裝在室外，不單要考慮到環(huán)境是否會(huì)吸收紅外線而影響紅外光反射，如綠色植物、黑色物體或水面等，還要考慮到攝像機(jī)本身的防塵防水，特殊場(chǎng)合還得考慮防雷等級(jí)。

　　在選購紅外攝像機(jī)時(shí)，不要輕信業(yè)務(wù)人員的說辭或是產(chǎn)品的參數(shù)標(biāo)識(shí)，測(cè)試樣品很重要。另外，廠家的市場(chǎng)信譽(yù)應(yīng)當(dāng)排在首位，廠家的產(chǎn)品合格率再高，也會(huì)出現(xiàn)“次品”。因此選擇信譽(yù)好的廠家，及時(shí)保修是非常重要的。