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安防知識：紅外線一體機技術大匯總

         現今攝像機市場,存在爭議的只有紅外一體機,就因為這樣,引起的話題及爭議也最多,因此,在這里把相關知識做個介紹。
         CCD為什么能看到紅外線?
         CCD本來就能看到紅外線! 它本來就對紅外光有感應,不信,拿支黑白攝像機,關掉電燈,拿個紅外燈一照,影像不就出來了!
         那彩色CCD為什么看不到紅外線? 事實上,彩色CCD也看的到紅外線, 就是因為它能感應到紅外線,會干擾到D.S.P (影像處理主芯片)的運算,導致”偏色”,因此,得想個辦法,讓它不能接收紅外線,方法就是:讓CCD戴上”太陽眼鏡”,只是人戴的太陽眼鏡是隔離紫外線,而CCD戴的是隔離紅外線,這就是彩色CCD上頭黏的那片濾光片.
        黑白CCD為什么不加濾光片,難到它不怕色干擾嗎?呵呵!黑白攝像機本來就沒顏色,何來”色”干擾?
        所以在早期,紅外線攝影機就是用黑白攝像機,加上紅外投射燈就行了.
后來彩色攝像機越來越普遍了,總不能白天用彩色攝像機,到了晚上再用黑白攝像機打紅外燈吧,這就重復投資了,了解了上頭的道理。所以,上頭那種攝像機,在CCD前裝了個機械結構,用電磁閥把濾光片拉開或推回去,在作動時聽的到”喀察”一聲.
        說到這里,學過光學的人必注意到,CCD有濾光片跟沒濾光片,光線折射率會不一樣,把濾光片拿開,打上紅外光,折射率又會因波長不同會有些差異,這加起來就會造成焦點偏移,就是”失焦”,因此,剛剛所說的,不能只把濾光片移開,還得補上一片鏡片來調整折射率,也就是一片濾光片跟一片普遍鏡片在抽換..
        這種”日夜型紅外線彩色攝像機”是日本人搞出來的,實在太貴了,想仿嗎,模具貴又怕被告,就有些天才老板干脆就把濾光片拿掉了,不就看的到紅外線嘛!,怕色干擾,那就用在室內啊,有些偏色? 便宜嘛! 干麻計較那么多,這叫” ” 彩色室內日夜型紅外線攝像機”
        紅外線夜視問題解決了,在來是白天的問題了,既然那濾光片會讓850nm的紅外線漏進來,就會產生色干擾,也就是”白天偏色”的由來,這只能用軟件來調整DSP的程序,只能盡量減少色偏。
       “紅外一體機”:
       上頭說的紅外機,在使用上得配上紅外燈,在戶外時又得加防護罩,攝像機還要有鏡頭,整組體積龐大,價格又高,近距離使用時就像大炮打蚊子,不太現實,就有人想到用LED,就是遙控器用的LED,有850nm的,洗塊板子,裝他幾十顆,加個光敏電阻(CDS)來偵測光線強度當開關來控制LED,板子中間挖個洞,再買片攝像機板,裝個機板鏡頭,往LED板一套! 紅外一體機就出來了!
        這時期的紅外機有些問題,一是LED發射角度是固定的,因此打出去的光線無法調整,只能搭配幾種角度的鏡頭,第二,功率不高,打不遠.市場量又不大,想要LED廠家無法幫你訂做。 隨著科技的進步,LED功率越做越大,越來越亮,尤其民用上的紅綠燈改用高亮度LED,這時有一顆LED出來了,就是拿紅綠燈用的那種,改成紅外線,四四方方的,叫”食人魚”,拿來用還挺不錯的,但角度是固定的,不太實用,就有人想到開了片透鏡,放在LED板前頭。
        在電路方面,有過熱,光學上,有黑邊及均勻度問題,在機構上有白霧,漏水,霧氣等問題,須要一一解決:
        過熱
        別以為LED就不發熱,”冷光LED”跟本還沒出現,以50顆5mm,20mil(芯片大小)LED為例,想打到戶外40米,電流至少得到80毫安,如果又密封在殼子里(戶外當然要密封),LED板上溫度會飆到90度,還有,LED是正溫度系數,也就是溫度越高電流越大,電流越大溫度就越高,LED本身會耐到100度,但板子后面那顆CCD可只能撐到60-70度,這時,畫面開始就發白了,看起來白朦朦的,這是因為CCD過熱,暗電流增加,白底上浮,再燒下去,CCD就掛點了.
        怎辦?,一是降低電流,只用30-40毫安,打不遠怎么辦,那就用吹的,反正密密麻麻的LED,看起來就像能打的遠,還有就是加風扇,但在密閉的殼子里,風扇能撐多久?呵呵!看著辦! 最好的方法是加定電流電路,不讓LED過電流,但也只能用在60毫安以下.
        那改用大顆的高功率LED呢? 一樣,能量不滅定率,發光越強,發熱就越多,我看過400多顆LED做的投射燈,加了散熱片,往上打顆蛋還真能烤熟! 呵呵!敢用的人就能賺到錢.
總之,過熱是紅外一體機最大致命傷,想打長距離的用戶,千萬得三思!
         黑邊及均勻度
        這好解決,LED板上LED的角度得調配好,要跟鏡頭視角相配合,比如說4毫米鏡頭得搭配寬角度LED,8毫米鏡頭,LED就要用小角度的,12毫米就得配15度LED,再加些不同角度的LED補光,讓打出去的光均勻些,這些只要花些時間做做實驗就行了,不要那么懶,抓把LED就搞上去了,不是打不遠就是畫面搞了黑邊出來.
        白霧
        有兩個原因,一是LED光漏到鏡頭里,也就是鏡頭上那個隔離圈跟玻璃沒密合,讓紅外線漏了進去,最好就把隔離圈用鋁圈做,直接穿過玻璃面, 不過成本高了些.
在來就是如果用寬角度LED,紅外線打到遮陽罩再反射回鏡頭,會照成白霧,解決方法就是把遮陽罩退后些.
        漏水
        這純粹是機殼設計不良,防水墊圈材質不好,及組裝不慎所造成.
        霧氣
       主要是密封不良,有些方法:
       1.裝個干燥包,兩下就不行了,吸飽了水,更慘.
       2.充氮氣,還沒出貨就漏光了.
       3.鏡頭跟玻璃隔離,獨立開來,對漏光還有效,結果霧氣集在小玻璃上
       4.開通氣口,加風扇,沒霧氣了,但會漏水
       5.玻璃鍍膜,是不沾水,但防不了霧