“摄像机没有红外线就落伍了!”2006年监控领域泛起一股红外热潮,红外夜视监控市场呈现一片火红。粗略统计,2006年30%的摄像机已经红外化,而且在接下来的几年红外夜视系统还将是一种主流产品。
红外夜视系统是为满足夜间监控的需要而诞生的。由于夜色的降临,使得普通摄像机一到晚上便骤然“失明”,红外夜视系统正好弥补了这一缺陷,它借助内置红外灯发出来的红外光源,红外光源使得红外摄像机在夜间仍可以重见“光明”。“与日夜两用摄像机不同的是,红外夜视是借助红外光作为辅助光源,然后用红外感应摄像机进行摄像的系统,而日夜两用是使用低照度或帧积累方式来实现的、不加红外灯的摄像机,其本身不需要光源,只需借助外界微弱的星光即可实现较好的图像效果,也称低照度像机或星光级摄像机。” 南京振谷光电科技有限公司总经理顾振宝指出。
红外夜视系统很好地解决了夜间监控的问题,但在前几年的时候,红外夜视系统由于产品单价比较高、产品性能不完善、技术门槛高等原因,生产红外夜视系统的厂商廖廖无几,红外夜视的市场也是一片沉闷。如今,随着红外技术的大量模组化,要在摄像机附加红外的功能并不困难,这令得许多摄像机厂商纷纷涉足到这一行列,用业内人士的话来说是“只要是摄像机厂商,基本上都有生产红外夜视产品”,所以目前的红外夜视产品可谓是“遍地开花”。
另据深圳佳信捷电子有限公司王强表示:“随着LED光源成本的降低,目前红外摄像机与普通摄像机的售价只差100-200元,因此,多数用户宁愿多花点钱购买红外夜视系统,以达到更多的使用功能。”
从技术角度来看,红外夜视技术开发的初衷是在军事领域的应用,如将夜视设备安装在各种武器和军用车辆、飞机、坦克及侦察工具上,但由于红外夜视系统本身有红外光线发出,缺乏隐蔽性,容易暴露监控目标,在军事上基本上已被淘汰,但在民用市场上还是得到了长足的发展。监控系统就是主动红外夜视技术得以应用的一个领域,红外夜视监控系统综合了摄像、红外等多种技术,最主要配置的设备有摄像机、镜头、红外灯,这三者在红外夜视系统中肩负着不同的职责,缺一不可。
红外夜视监控系统要在黑暗中看见,是依赖红外灯发出光源来驱赶黑暗的,因此,红外灯担任着发光、反射光的重任,红外光发射距离取决于红外灯的功率,一般而言,功率越大,红外灯照明距离越远,但角度越小。
从发光光源部分来讲,主要有卤素灯和LED红外灯,卤素灯的技术比较成熟,具有功率大、照射距离远等优点,但其功耗大、工作寿命短(4000-5000个小时)阻碍了它的发展,目前在监控领域已经用得很少。不过,仍有些厂家在致力研究如何提升卤素灯的寿命。据业内人士表示,卤素灯采用气体放电灯(一般卤素灯是带灯丝)就可以极大地提升其有效寿命,而且发光效率和亮度也能得以改善。
相对于卤素红外灯,LED红外灯成本低,使用寿命长(一颗红外灯的正常寿命是10万个小时,而卤素灯却只有7-8千个小时),但照射距离比较近,一般是10米、20米及50米左右。不过,目前LED性能已有了较大的提高,市面上出现了不少大功率的发射管,大功率管子聚集光效率高,效果好。据三辰科技市场经理陈楚强介绍,“大功率红外灯的生产基地主要在台湾,100米的距离只需要7颗大功率的红外灯,但目前大功率管子价格还比较高,其价位是中小功率红外灯的10-20倍。”
除使用大功率管子来实现更远的距离外,有些厂商还利用一些其它的方式来增强照明距离,如增加聚光透镜、增加LED芯片的数量等。对于增加LED芯片的做法,他们的想法是想利用更多LED芯片的功率,从而实现更远的距离。“而事实上,多个LED芯片的发射功率虽然加大了,但是投射距离并不是单个管子距离的相加,只能说,多个的LED芯片会使得光发射的角度做到更大些,以及增强亮度。”北京恒安迅达科技发展有限责任公司的副总经理姜东指出。
而对于单芯片LED,虽然寿命长、发热量低,但目前LED灯市场也比较乱,产品价格从几毛到100多元不等,造成了LED产品良莠不齐。据台湾肯顺科技股份有限公司总经理林佳孟表示:“磷化铝镓铟材质的LED性能就比较好,其发光亮度是普通LED的4倍,而且距离也更远,寿命更长。”
值得一提的是,LED发光体会散发大量的热量,因此散热也是一个棘手的问题,尤其是大功率的LED,如果散热处理得不好,设备的寿命将直接受到影响。而为保证设备具有良好的散热性,很多厂商都在这方面下了功夫,如采用了特殊散热机构设计,将LED设置于金属基板上,并结合金属散热片,将发光体及电路板所产生热量传导到防护罩外部。“除利用电路板散热,通过外壳将热导走之外,还可以加风扇,或利用半导体制冷技术,不过,加风扇的散热方法解决不了密封问题,容易出现腐蚀等问题,而半导体制冷技术目前来说,用户还接受不了它的成本。” 恒安迅达姜东说道。
总而言之,目前LED灯的距离还是有一定的限制,如果要实现更远的夜视距离,就必须用到其它的夜视技术,如激光技术。三辰的陈楚强就表示,激光技术可以作为红外技术的一种补充,一般距离100米以上的红外夜视系统就有使用激光技术,但目前激光技术夜视系统价格仍比较昂贵,主要是用于边防、海防等领域,而随着其成本的下降,激光技术也会成为未来民用市场的一种应用趋势。”
通光能力
镜头的相对孔径决定了镜头的通光量,镜头F值越小,通光量越大,显示效果越清晰。不同F值镜头红外夜视效果相差很大,红外距离也有明显的差距。如果要想获得较好的夜视效果,大孔径的镜头应是不二的选择。此外,由于可见光与非可见光的波长不一样,从而导致成像聚焦的位置不同,而红外镜头可以解决白天与夜间焦点不同的困扰。
由此可见,红外夜视系统的技术问题,就如长春佶达实业有限公司的总经理段为众说:“红外夜视技术不是单项技术,它涵盖到方方面面的关键点,如果有哪一方面搞不清楚,就容易出问题,所以在选用红外夜视系统时,关键的是匹配好每一个设备。”
应用问题
在用户端方面,民用市场用户对夜间监控意识在逐步增强,事实上,往往夜间才是犯罪分子作案的高峰期,因此各种类型的夜视摄像机已变得十分受欢迎。就日夜两用和红外夜视两种摄像机而言,这两种摄像机在不同的领域中各施所长。南京振谷光电的顾振宝表示:“日夜两用夜视系统避免了红外辅助光源衰减的问题,因此,其寿命一般较红外一体机长,但因其价位较高,而且必须保证被监控的环境有一定的光源,所以目前主要应用于一些城市的道路监控,借助路灯或地灯照明,从而实现对目标的监控,而对于一些能见度较低或全黑的环境下,如密闭的室内,日夜两用摄像机就力所不及了,这种情况下,红外夜视摄像机便可派上用场。”因此,红外夜视摄像机主要是在小区、工厂、粮库、油田、监狱、停车场、巷道、路口、森林等室内或室外场所使用。
而对于目前正火热的“平安城市”建设项目,大部分厂商表示,红外夜视摄像机在“平安城市”中的应用量并不是很大,只是用在一些特殊的领域,如小区的夜间监控,像是去年山东最先实行的“平安山村”就有用到红外夜视系统。
另一方面,在实际应用中,部分工程商对红外夜视系统有较大的抱怨,主要是使用效果跟产品所标指标有较大的落差,以至如今有些工程商在选购红外夜视产品时成了“过河的小马”,距离与寿命是他们常常要担心的问题。
相关专题: