隨著CCTV系統(tǒng)工程技術的發(fā)展和人們對夜間監(jiān)控意識的增強,用戶購買紅外燈的數量迅猛增加,但在工程應用中也出現不少問題,例如:某用戶購買了十幾個紅外燈,說一個都不亮,經過詢問了解才知道,他采用的是普通彩色攝像機,而普通彩色攝像機是感受不到紅外光的;有的用戶說廠家的紅外燈達不到標稱的照射距離,經過了解,他們缺乏紅外燈對攝像機、鏡頭、防護罩和供電系統(tǒng)配套性要求的認識;有的用戶自以為對紅外燈了解,自行增加DC12V紅外燈供電電壓,以此增加紅外燈的功率,或采用不穩(wěn)壓直流電源供電造成紅外燈燒毀……\r\n因此,本文將主要圍繞如何選擇紅外夜視系統(tǒng)為廣大讀者作一個簡要地介紹,希望通過本文能讓您在選購或是安裝過程中,充分考慮到紅外夜視系統(tǒng)與眾不同的使用需求,使系統(tǒng)的使用效率發(fā)揮得淋漓盡致。
選擇紅外夜視系統(tǒng)的注意事項
紅外燈的選擇最重要的問題是配套性,即紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等設備間的配套性。在設計方案時要對所有器材綜合考慮設計,把它作為一個紅外低照度夜視監(jiān)控系統(tǒng)工程來考慮設計。而有人買完了攝像機、鏡頭、防護罩、電源,甚至安裝之后才去考慮購買紅外燈,這是不正確的。因此,在選購時要特別注意以下幾個問題。
黑白/彩色攝像機的選擇
CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍,其感光光譜不但包括可見光區(qū)域,還能夠延長到人眼見不到的紅外光區(qū)域。因此利用CCD的這個特性,也可以在夜間無可見光照明的情況下,通過增加紅外光源照明輔助設施,使CCD圖像傳感器清晰的成像。\r\n而普通彩色攝像機為了能傳輸彩色信號,從CCD器件的輸出信號中分離出紅、綠、藍三種基色視頻信號,然后合成彩色電視信號,其感光光譜只在可見光區(qū)域。而黑白攝像機比彩色攝像機具有更高的靈敏度,尤其是在有紅外光源配合使用時,它可以感應到物體反射回來的紅外線,并呈現出較為理想的圖像。因此,在考慮選擇系統(tǒng)中的攝像機時,要選擇黑白攝像機。隨著攝像機技術的快速進步,市場上還出現了帶有彩色自動轉黑白功能的日夜兩用攝像機,它采用了切換紅外濾光片的形式來實現攝像機在白天或黑夜正常的監(jiān)控工作。但需要注意的是,攝像機在白天工作時的圖像分辨率是否可以滿足用戶需求,以及是否存在偏色問題。
選擇適當的低照度攝像機
攝像機的最低照度是當被監(jiān)控景物的亮度低到一定程度,而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時,該被監(jiān)控景物的亮度值。當所選的攝像機最低照度高于紅外燈要求時,紅外燈的有效照射距離將受到一定影響。應當提醒用戶的是,市場上有些攝像機的技術性能標出的最低照度有兩種不正常情況,一種是攝像機制造商所標的最低照度是所謂的靶面照度,即CCD圖像傳感器上的光照度,它比景物照度低10倍左右;另一種是有個別攝像機制造商或銷售商虛報最低照度這個技術指標。\r\n目前,市場上比較經濟的黑白攝像機(有的最低照度標為0.01~0.02Lx)的實際最低照度僅為0.1~0.2Lx,如果使用的紅外燈要求攝像機的最低照度為0.02Lx,必然會影響紅外燈的有效照射距離。而購買最低照度為0.02Lux的攝像機,價格可能比最低照度為0.1~0.2Lux的攝像機最少高一倍左右。
對攝像機和鏡頭尺寸的選擇
目前攝像機的尺寸有1/2"、1/3"、1/4"等多種規(guī)格,攝像機的尺寸越大則CCD圖像傳感器接受的光通量越大;如果攝像機尺寸越小則接受的光通量也就越少。如果紅外燈標稱的有效距離是在用1/2"攝像機的條件下試驗出來的,那么采用1/3"或者1/4"規(guī)格的攝像機,在夜間的監(jiān)控有效距離也將受到一定影響。因為,1/3"攝像機的光通量只有1/2”攝像機光通量的44%。對鏡頭而言,其規(guī)格要求與攝像機的要求規(guī)格同理。
攝像機和鏡頭的功能要求
如今,一般的攝像機都具有自動電子快門功能、AGC自動增益控制功能,而鏡頭也有自動調節(jié)光圈的特性,以適應晝夜轉變過程中照度很大的變化。因此,用戶在選擇攝像機和鏡頭時,要充分了解它們的特性,并根據環(huán)境要求對設備進行功能設置,使其能夠最好的配合紅外燈的應用。
電源供應
對CCTV系統(tǒng)前端設備的電源供應設計要統(tǒng)一考慮,對紅外燈的電源供應則要考慮到紅外管的工作電流對供電電壓十分敏感,而電纜長度的差別也會對直流電壓的衰減產生不同的影響。因此,在多個紅外燈距控制室的距離相差較大時,采用集中供電方式可能使距控制室近的紅外燈供電電壓偏高,而對距控制室遠的紅外燈供電電壓就會偏低。加之電源電壓調整上的偏差,可能造成電壓過高的紅外燈壽命縮短甚至燒壞,而電壓低的紅外燈則會出現發(fā)射功率不足的現象。因此建議盡可能采用AC220V供電或配一對一的直流穩(wěn)壓電源,這種直流穩(wěn)壓電源能夠在電壓波動的電網中,保證紅外燈輻射功率的穩(wěn)定性。
其它要注意的問題
攝像機在最低照度所獲取的圖像會受到環(huán)境的影響。攝像機產生的視頻信號標稱值為1V,標準值為0.7V,而最低照度時的視頻信號值僅為標準植的1/3~1/2。所以攝像機在最低照度時的圖像,決不會像白天得到的圖像那樣清晰;此外,攝像機在最低照度時產生的圖像清晰度,是用電視信號測試卡進行測式的,其黑白相間的條紋要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而在某些現場就不具備這樣的條件,比如樹葉和草地的反射率很低、反差很小,就不易獲得清晰的圖像。\r\n在構建系統(tǒng)時,除了要清楚攝像機的最低照度,還要了解鏡頭光圈F的要求值。由F=f/D(鏡頭光圈的大小與相對孔徑的平方成正比,一般用該公式表示,其中D為定值)這個公式可得,在焦距f拉大10倍時,F變得很大(即光圈實際尺寸變得很小),那么光通量將受到很大的影響。在使用自動光圈鏡頭、自動增益控制或自動電子快門攝像機時,鏡頭光圈F值也會發(fā)生變化。例如,在攝像機近處有強光反射回給攝像機,或附近有燈光照射攝像機,這時攝像機的靈敏度將減小、自動光圈的尺寸將被關小,光通量也將受到很大影響。\r\n防護罩和內部損耗對紅外燈的效果也有影響。紅外光在傳輸過程中,通過不同介質后的透射率和反射率也不同,不同的視窗玻璃特別是自動除霜鍍膜玻璃,對紅外光的衰減也不同。此外,有的生產商或銷售商不給出紅外燈的輻照距離,只給出功率數,這樣對生產商、銷售商來說麻煩可能少一些,但這是非常含糊的做法。因為功率消耗除轉化為紅外光能外,還有電源熱損耗、電路熱損耗、光源熱損耗、濾光玻璃片等因素的影響,因此相同功率的紅外燈其輻照距離可能會相差很遠。
結語
用戶在使用系統(tǒng)前,首先要仔細閱讀使用說明書,特別是為保證人身和設備安全的注意事項。檢查系統(tǒng)的配套性方面是否達到產品要求,如未達到要求可及時調整所用的器材。另外,用戶不應擅自提高供電電壓,因為紅外燈在設計時既考慮到其輻照度的充分發(fā)揮,又考慮到其安全可靠性。如果紅外燈出現問題,應與生產廠家或供貨商及時取得聯系。\r\n隨著紅外夜視系統(tǒng)市場的升溫,不同型號、水平的產品將會在市場上大量增加,但這類產品并非像有的人想象的那樣容易,不同層次的產品在技術含量、檢測儀器等方面的要求水準也各有差異,因此用戶在選購過程中要多加比較、慎重選擇。\r\n