紅外攝像機

紅外攝像機：人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。比紫光波長更短的光叫紫外線；比紅光波長更長的光叫紅外線，人的肉眼是看不到紅外線的。因為數碼攝像機用CCD感應所有光線這就造成所拍攝影像和我們肉眼只看到可見光所產生的影像很不同。為了解決這個問題，數碼攝像機在鏡頭和CCD之間加裝了一個紅外濾光鏡，其作用就是讓一定波段內的紅外光通過，吸收或反射可見光和紫外線。目前大多數的紅外攝像機採用LED紅外發光二極體作為紅外攝像機的主要材料 。

基本介紹

• 中文名：紅外攝像機
• 外文名：infrared camera
• 技術基礎：紅外夜視
• 本質：監控設備
• 核心部件：紅外燈
• 技術分類：被動式和主動式

研發背景

人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。其中紅光的波長範圍為0.62～0.76μm；紫光的波長範圍為0.38～0.46μm。（可見光、紅外線和紫外線等）

紅外夜視，就是在夜視狀態下，數碼攝像機會發出人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍攝的物體，關掉紅外濾光鏡，這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，即此時可拍攝到黑暗環境下肉眼看不到的影像。

在電視監控系統工程中，過去很少套用紅外燈，但由於現今社會犯罪比率不斷增加，紅外線在夜間監視所扮演的角色更加突出，不僅金庫、油庫、軍械庫、圖書文獻庫、文物部門、監獄等重要部門採用，而且也在一般監控系統中都被採用。甚至居民小區電視監控工程也套用了紅外線攝像機。這說明人們對電視監控系統工程的要求愈來愈規範、愈來愈高。對重要的場所越來越要求做到24小時連續監控。

實現夜視的方法，可以採用常規的可見光照明，但此法不僅不能隱蔽，反而更加暴露監控目標。隱蔽的夜視監控，都是採用紅外攝像技術。紅外攝像技術分為被動紅外攝像技術和主動紅外攝像技術。被動紅外攝像技術是利用任何物體在絕對零度（一273℃）以上都有紅外光發射的原理。由於人的身體和發熱物體發出的紅外光較強，其它非發熱物體發出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機就可以實現夜間監控。被動紅外攝像技術由於設備造價高且不能反映周圍環境狀況，因此在夜視系統中不被採用。主動紅外攝像技術是利用特製的"紅外燈"人為產生紅外輻射，產生人眼看不見而普通攝像機能捕捉到的紅外光，輻射"照明"景物和環境，利用普通低照度CCD黑白攝像機或使用"白天彩色夜間自動變黑白"的攝像機或"紅外低照度彩色攝像機"去感受周圍環境反射回來的紅外光，從而實現夜視功能。

技術原理

紅外線攝像機的原理特性

光是一種電磁波，通常人們將紅外光劃分為近、中、遠紅外三部分。近紅外指波長為0.75～3.0微米；中紅外指波長為3.0～20微米；遠紅外則指波長為20～1000微米。

光是一種電磁波，具有與無線電波一樣的本質。它的波長區間從幾個納米（1nm=10-9m）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，可見光的波長範圍為380nm～780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅外光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm～1000μm之間，位於無線電波與可見光之間。

紅外燈按其紅外線輻射機理分為半導體固體發光（紅外發射二極體IR LED）和熱輻射紅外燈兩種。在CCTV紅外攝像機中前者使用較多。

紅外發射二極體（IR LED）紅外燈的原理是：由紅外發光二極體矩陣組成發光體。紅外發射二極體由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）製成PN結，外加正向偏置電壓向PN結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長830～950nm，半峰頻寬約40nm左右，它是窄帶分布，為普通CCD黑白攝像機可感受的範圍。

紅外發光二極體的發射功率用輻照度μW/m2表示。紅外二極體的最大輻射強度一般在光軸的正前方，並隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的50%的角度稱為半強度輻射角，即半功率角。不同封裝工藝型號的紅外發光二極體的輻射角度有所不同。

紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長，波長的不同決定了紅外燈照明距離和效果：

715nM的紅外燈由於其照明距離遠， 效果好，但是會產生紅暴情況（家用數位相機的補光用的就是這種紅外燈）；

使用830nM的紅外燈基本沒有紅暴現象或是紅暴很小。

一般市場上主要採用紅外發射二極體的紅外燈，其原理及特性我們介紹如下：由紅外發光二級管矩陣組成發光體。紅外發射二級管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）製成PN結，外加正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光。其最大的優點是可以完全無紅暴，（採用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）和壽命長。紅外發光二極體的發射功率用輻照度μW/m2表示。針對這一情況，富士康公司FI-930C和FI-970C在設計時充分考慮了這個問題，採用高效率發光二極體，在攝像機裡面內置散熱系統，使攝像機穩定工作時間達到25000小時！

紅外線是一種光波，它的波長區間從幾個納米（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，可見光的波長範圍為380nm~780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間，介於無線電波與可見光之間。

紅外攝像機其實就是將監控攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的監控設備。目前監控工程中最常用的紅外防水攝像機是主動紅外，由LED發出紅外線，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。市場上以發射波長850nm和940nm的紅外LED為主。早期的紅外夜視系統不是用在民用的，主要套用于軍事方面，但由於主動紅外夜視系統發射紅外線，易於被敵軍發現，因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領域主要用紅外熱成像儀（即被動紅外攝像機），其攝像系統能感應絕對零度（-273℃）以上的物體發出的紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多並且容易成像。由於目標市場和製造成本問題，很少有生產民用攝像機的安防廠家生產被動紅外攝像機。

紅外燈是紅外攝像機的核心部件，市場主要有兩種類別，一種是傳統型的圓珠LED燈，是比較傳統和常用的一種紅外光源，後來封裝不同的“食人魚”紅外燈，也可將之劃分為傳統紅外燈；另一種是兩年前風靡一時的“陣列式”紅外光源，其原理是將諸多發光晶片加以集成，光電轉化效率比普通的要高，普通LED的光電轉換率是10%，而“陣列式”紅外攝像機的光電轉換率可提升到25%以上，這也正是“陣列式”紅外防水攝像機照使所有物體“太白”的原因。夜間，人臉和衣服在圖像上很難區別開來。另外，其發熱量無法像傳統紅外燈一樣固定在監控攝像頭的鏡頭周圍，市場上所見到的“陣列式”紅外攝像機，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。

紅外光源關係到監控攝像機的壽命和距離，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，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發射功率下降。紅外二極體電流過小，將影響其輻射功率的發揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極體燒毀。因此要求工作電流準確、穩定，否則影響輻射功率的發揮及其可靠性。輻射功率隨環境溫度的升高(包括其本身的發熱所產生的環境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設計和選擇時應注意的問題。

成像原理

在夜視監控系統中，常規的辦法是利用可見光照明，但這種方式存在不能隱蔽、容易暴露監控目標等缺點，因此使用較少，隱蔽、科學的夜視監控是採用紅外攝像技術。紅外攝像技術分為被動式和主動式。被動紅外攝像技術是利用任何物質在絕對零度（-273℃）以上都有紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多。利用此原理製成的攝像機最典型的就是紅外熱像儀，但是，這種特殊的紅外攝像機造價昂貴，因此僅限于軍事或特殊場合使用。而主動紅外攝像技術，是採用紅外燈輻射“照明”（主要是紅外光線），套用普通低照度黑白攝像機、彩色轉黑白攝像機或紅外低照度彩色攝像機，感受周圍景物和環境反射回來的紅外光實現夜視監控。主動紅外攝像技術成熟，穩定，成為夜視監控的主流。

紅外一體化攝像機是將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成為一體的攝像設備。它實現夜視的基本原理是利用普通CCD黑白攝像機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。紅外燈的功率和角度，攝像機的配置，一定焦距的感紅外鏡頭，以及是否有良好的供電散熱處理是判斷紅外一體化攝像機性能的重要參數。

市場上也有許多產品是攝像機與紅外線投射器分開的，這需要用戶對紅外燈和攝像機的性能有足夠的了解，能夠根據紅外燈的角度、攝像機鏡頭參數等作合理的搭配。

結構種類

紅外燈按其紅外光輻射機理分為半導體固體發光（紅外發射二級管）紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。其原理及特性我們介紹如下：

由紅外發光二級管矩陣組成發光體。紅外發射二級管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵）製成 PN 結，外加正向偏壓向 PN 結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長 830 ～ 950nm ，半峰頻寬約 40nm 左右，它是窄帶分布，為普通 CCD 黑白攝像機可感受的範圍。其最大的優點是可以完全無紅暴，（採用 940 ～ 950nm 波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）和壽命長。

紅外發光二極體的發射功率用輻照度μ W/m2 表示。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，很多廠家，不負責任的任意擴大發射功率，以求得紅外距離的增加，其實是拔苗助長的短視行為，最終造成圖象的高度刺眼泛白及壽命的減小

當電壓越過正向閾值電壓（約 0.8V 左右）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準確、穩定，否則影響輻射功率的發揮及其可靠性。輻射功率隨環境溫度的升高 （包括其本身的發熱所產生的環境溫度升高） 會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設計和選擇時應注意的問題。

輻射強度為最大值的 50% 的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發光二極體的輻射角度有所不同。

鹵素燈泡加濾光片

照射距離較遠，功率較大，但能量損失也大，因為加有濾光片，大部分可見光被濾掉而轉變成熱能，所以這種紅外燈壽命很短，售後服務問題很多；

雷射管

照射距離最遠，但角度很小，如果角度調大以後，由於能量有限，所以距離相對而言又變短了。從而可以看出，雷射管套用於安防業是很矛盾的；

LED發光二級管

這種的套用比較廣泛，單管壽命很長，但管子多了，電流就大了，熱量上去了，壽命就會縮短。同時，大電流還會有引起火災的隱患。但是，這些弊端是可以避免的。

LED類紅外燈產品分為有紅爆和無紅爆兩類。

⑴有紅爆產品使用波長為850nm的紅外led發射管，使用中，近距離觀察，紅外燈會發出暗紅色的光。

⑵而無紅爆產品使用波長為940nm的紅外led發射管，使用中，紅外燈表面沒有任何光亮，因此更隱蔽。

同一款攝像機，在850nm波長的感應度，比在940nm波長的感應度好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率，應當做為紅外燈的首選。

主要特性

紅外攝像機在監控攝像機中具有夜視距離遠、隱蔽性強、性能穩定等突出優勢，因而在夜視監控中占據了大部分的市場。

在安防電視監控系統中，隨著人們安全防範意識的提高、對重要場所24小時連續監控電視監控的需要和紅外成像技術的成熟，紅外一體化攝像機的使用率越來越高，已逐漸發展成為一種趨勢，不僅在銀行、金庫、博物館、檔案館、圖書文獻庫、監獄等重要部門套用，而且也在居民小區等一般電視監控工程中得到使用。

套用領域

中國市場上的紅外攝像機主要是通過紅外線濾光片實現日夜轉換，即在白天時打開濾光片，以阻擋紅外線進入CCD，讓CCD只能感應到可見光；夜視或光照條件不好的狀態下，濾光片停止工作，不再阻擋紅外線進入CCD，紅外線經物體反射後進入鏡頭進行成像。

但在實際中，紅外攝像機經常會出現白天畫面清楚，紅外光條件下畫面卻變得模糊的現象。這是因為，可見光和紅外光（IR光）的波長不一樣，波長的不同，會導致成像的焦面位置不同，從而出現虛焦、畫面模糊的現象。

而IR鏡頭採用了最新的光學設計方法、特殊的光學玻璃材料以及特殊渡膜和材質等先進技術，消除了可見光和紅外光的焦面偏移。

特殊光學玻璃材料解決了紅外攝像機紅外對應清晰成像的問題，從而使可見光區到紅外光區的光線都可以在同一個焦面位置成像，實現清晰的圖像；特殊的渡膜技術則讓紅外光儘可能的透過去；多層鍍膜還可以最大限度的抑制逆光條件下鬼影和閃光的發生，即使在逆光等不良條件下也可以獲得相對高對比度的優質畫面。

IR鏡頭的套用範圍非常廣泛，既可以作紅外對應特殊用途，也可以用作普通鏡頭。換而言之，依據使用場合不同，紅外對應鏡頭可以與常規的紅外攝像機靈活地配合使用。紅外攝像機沒有紅外截止濾光片，但是日光的波譜中也含有紅外光，所以即使在日光條件下，紅外攝像機的成像也會受到紅外線的干擾。因此配用紅外對應鏡頭可以有效提高成像質量

一般來說，紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比。當電壓越過正向閾值電壓（約0.8V左右）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流要求十分敏感。紅外攝像機所用的紅外光源，是紅外攝像機的核心部件，因為其直接關係到紅外攝像機的壽命和距離兩大軟肋。市場上主要有兩種類別，一種是傳統的圓珠LED燈，在紅外起源中講到的遙控器，其主要部件就是這種能發紅外線的二極體，業界稱之為紅外燈，專業術語叫（LED），也是比較傳統和常用的一種紅外光源；另一種便是兩年前風靡一時的“陣列式”紅外光源，“陣列式”紅外的原理，是將諸多發光晶片加以集成，光電轉化效率比普通的要高，普通的LED的光電轉換率是10%，而“陣列式”紅外攝像機的光電轉換率可提升到25%以上。紅外燈的亮度，取決於紅外燈本身的晶片功率和通過的電流，並不是取決於紅外燈本身的體積大小或是封裝膠體的顏色，很多人誤解為紅外燈體積大，便功率大，還有人誤解說“藍燈”比“白燈”好，這些都是沒有科學依據的。但紅外燈廠家通常會將功率大的晶片在封裝時將外觀體積做大，這倒是真的。市場上質量較好的紅外燈的晶片，大多是來自台灣，常見的晶片有“鼎元”和“光磊”兩種。晶片本身具有不同的功率，用常見的有10 mil、12 mil、14mil、16mil、 24mil等種類。同樣晶片的功率，紅外燈亮度與電流的大小也成正比，但對燈的損耗會加大。例如：同樣是14 mil的晶片，紅外燈在通過50毫安電流時，會比35毫安電流更亮，當然對燈的損耗大，衰減也快，但當前市場上，有相當一部分人在組裝紅外攝像機時都是採用這種讓“飲鴆止渴”的辦法，很多消費者一時也很難分辨，以為攝像機晚上紅外燈越亮越好。

紅外攝像機

同樣的電流下，晶片的功率大小與紅外燈亮度也成正比。例如在同樣是50毫安的電流下，24mil的晶片會比12mil晶片更亮，這種方法可以保證紅外燈的亮度，同時也可保證紅外燈的壽命，但成本也高，少數廠家會這樣去用。據了解，三辰科技在紅外燈套用上特別有講究，如在同樣是Φ8MM的紅外燈上，同行大多是採用12mil和14mil的晶片，三辰的則是16mil，這就出現了同款式紅外攝像機上，紅外燈外大小和個數一樣的情況下，攝像機會顯得更清晰和使用壽命更長的關鍵。

發展前景

俗語說有需求便會有市場，很快市場上便出現了專業提供850NM和940NM波長紅外燈的供應商。紅外燈板上也沒有加上光敏電阻，一通電便LED全部開啟，至於紅外燈每天24小時開啟，到底它能堅持使用多久，讀者都能想像得到。光敏電阻的套用，很快解決了紅外攝像機的這一問題，紅外燈可以根據環境光線的明暗照度而決定是否開啟，這一套用將當時紅外攝像機的壽命提高了一大半，這也是最早的“日夜兩用紅外攝像機”。關於紅外攝像機的演變，就要追溯到紅外攝像機的起源，最早出現的E-2001紅外攝像機採用了12顆遙控器的紅外燈，至於發出紅外波長是多少，當時並不知道，

當彩色CCD晶片面世後，紅外攝像機面臨了又一次的問題。白天嚴重偏色！

為了解決這一問題，便在CCD上套用起了濾光片，專業術語叫（ICF），它的作用主要是用來濾除紅外線和修整光線，當時的濾光片只能讓波長（380NM-780NM）的可見光進入，白天偏色的問題解決了，但晚上卻無法接收到紅外線，攝像機晚上就無法工作了了。於是有人開始在濾光片上做文章，讓濾光片既能接收某一波長的紅外線，又能濾除大部分紅外線，這其實也是“關大門開小窗”的做法，有需求便會有市場，市面上出現了專讓波長850NM~940NM紅外線進入了濾光片，時稱“雙通濾光片”，雙通濾光片往CCD上一粘，白天偏色不是很嚴重，晚上也能接收紅外線，這種做法在“紅界”廣為流傳，大家也將之稱為“紅外一體機”，市場上主要流通和套用的也是這種紅外攝像機。

紅外攝像機

“紅外一體機”由於白天也能讓波長850NM~940NM的紅外線進入，而一旦有紅外線進入時，就會引起DSP運算錯誤，這就決定了紅外一體機一定會偏色，只是比之前較輕而已。當然，也有部分廠家具備調整晶片內部RGB色調的能力，以此來彌補DSP的運算錯誤。然而，冷曖色調也是“眾目難調”，生產廠家只是將顏色處理得相對真實一點，事實上，“紅外一體機”在偏色問題處理上，只是治標不治本。

何使得攝像機白天不偏色，晚上又能清晰接收紅外線呢？很多安防企業都在思考這個問題，於是彩色日夜兩用型攝像機應運而生。這種攝像機多加了一個機械裝置，白天加上濾光片，晚上將之移除，換上普通的玻璃片來修整光線，就像給CCD戴上了太陽眼鏡，也極像一個戴著老花眼鏡的先生，在閱文寫字時，目光是經過眼鏡的，但在看人時，卻是從鏡框的上方射出目光，這也是“IR CUT”紅外攝像機的雛形。

由於機械裝置的耐磨性並不是很高，並且在傍晚時分，紅外燈開啟的臨界狀態時，人們總能從攝像機內部聽出不斷的“咔嚓咔嚓”聲音，再好的原料也頂不住這樣日夜的磨損，當很多攝像機鏡片切換不了時，就又回到了白天嚴重偏色或是晚上不能看到圖像的原始問題。後來的“IR CUT”攝像機經過電磁開關、繼電器開關等的改良，但皆因其機械精密程度，甚至導致要改變掉濾光片的厚度，儘管在偏色問題上“IR CUT”攝像機作出過貢獻，但其還是無法占領市場。

市場上出現了一種紅外攝像機可以做到顏色逼真，用專業術語講叫色彩還原度高，這就是“雙CCD紅外攝像機”。

雙CCD紅外攝像機，顧名思義有兩個CCD板，其實也便是兩台攝像機組合在一個外殼內，並且有兩個單獨的攝像頭，雙CCD紅外攝像機的原理其實很簡單，只是兩台攝像機拼合在同一個外殼內，利用一個光敏電阻進行切換，白天所用的一個CCD上粘有完全濾除紅外線的濾光片，晚上開啟的那台沒有濾光片，只是普通玻璃片修整光線，它的原理等同於“IR CUT”，只是用光電轉換代替了機械切換。同時，兩台攝像機在一塊輪流上崗，一個白班，一個晚班，能夠延長攝像機的使用壽命。隨著市場的推廣，雙CCD紅外攝像機的問題也隨之明顯。首先，光線照度在光敏電阻設定的照度時，紅外燈在臨界點上會不停地開啟和閃爍，而電流的切換和開啟另一個CCD板成像還有幾微秒的時間差，因此，在傍晚時分，光線照度處於臨界點的幾分鐘內，這種攝像機會不停地聽到電流“嘀嗒”切換聲，嚴重時會引起沒有畫面。

紅外攝像機

針對這個問題，喬安科技在雙CCD紅外攝像機上加上一個延時電路，當接受到光線變化後，延時3秒鐘再進行切換，可以消除這種現象，也從根本上解決了因光線變化不停切換的問題。

但據筆者研究，至目前為止，雙CCD紅外攝像機至少還存在一個的問題。因為兩個CCD主管的鏡頭處於同一平面，之間所照攝角度和範圍存在區別，因此，顯示器上成像的監控場所是有分別的，只是很多使用者沒有留意罷了！

當然，紅外攝像機是否會出現新的技術進步？又是否會有替代品的產生？在科技更新換代的今天，沒有人能準確地預測。

選購方法

紅外攝像機的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等成套性。市場上大多是攝像機和紅外線投射器分開的，這樣我們在設計方案時就必須對所有的器材統一考慮，是選擇黑白攝像機搭配紅外燈呢，還是用彩色轉黑白的攝像機？還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來說，黑白攝像機採用的CCD感測器有很寬的感光光譜範圍，其感光光譜不但包括可見光區域，還延長到紅外區域，利用輔助紅外燈照明就可在CCD感測器上清晰的成像，而普通彩色攝像機其感光光譜只在可見光區，因此不能適用於紅外燈泡照射攝像；日夜兩用型攝像機採用兩個CCD進行切換或者採用一個CCD感測器，利用數字電路的切換也可以實現紅外燈泡照射攝像，但存在黑白照度偏高或對彩色有不利影響等缺點。除此之外，還有一體化的紅外線攝像機，就是將攝像機、鏡頭、防護罩、紅外燈等集中在一起，典型的產品如富視康公司的FI-930C和FI-970C，這兩種採用優質的鋁型外殼，通過一次成型的生產工藝，使產品的防水級別達到IP55等級，可以在室內室外通用，由於採用一體化的設計，就自然降低了施工和調試的難度。

隨著紅外夜視系統的迅速發展，紅外燈生產供應廠家也會增加，但紅外線產品並非象有的人想像的那樣容易，在技術、檢測儀器設備等方麵條件也不同，希望用戶多多加比較，慎重選擇。

用戶使用紅外燈首先要仔細閱讀使用說明書，特別是為保證人身設備安全的注意事項。檢查前面所講述的配套性方面是否達到要求，應考慮到的影響因素是否考慮到，如未達到要求，可及時調整所用器材。

安裝事項：

紅外攝像機，儘量避免直射光源，因為紅外燈電源控制部分是根據安裝在紅外燈板上的光敏電阻來控制紅外燈的工作電源開啟與否的。

紅外攝像機視場內應儘量避免有全黑色物體、空曠處、水等吸收紅外光線的物體，CCD攝像機配套的紅外燈是靠發射紅外光在物體上反射到CCD攝像機鏡頭上成圖像的，如果紅外光被吸收或減弱，將會大大地削弱紅外燈的有效照射效果。

⑴ 請勿將此產品摔落地上或受強烈敲擊；

⑵ 除非經指示，否則勿自行拆開機器；

⑶ 使用前請先確定電源是否為指定的電壓；

⑷ 避免對準強光（如陽光、照明燈等處），否則容易引起過亮或拉光現象（這並非故障），也將影響CCD 壽命；

⑸ 避免置於潮濕、多塵、極熱、極冷、強電磁輻射等場所；

⑹ 若發現異常情況請拔掉電源並及時與當地經銷商聯繫。

安裝及操作說明：

⑴ 先確定電源電壓是否正確：DC12V，內正外負。

⑵ 用75Ω 同軸電纜線來傳輸視頻信號到監視設備。

⑶ 選用合適的位置將攝像機固定。

⑷ 接通電源並調整攝像機角度使目標位置進入視野。

技術要求

一般來說，其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比，當電壓越過正向閾值電壓（約0.8V左右）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流要求十分敏感。輻射功率隨環境溫度的升高（包括其本身的發熱所產生的環境溫度升高）會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設計和選擇時應注意的問題。

紅外攝像機

紅外一體化攝像機在監控攝像機中具有夜視距離遠、隱蔽性強、性能穩定等突出優勢，因而在CCTV夜視監控中占據了大部分的市場。如何在紛雜的紅外一體化攝像機市場中辨別優劣呢？性能優良的紅外一體化攝像機必須能夠具備以下性能：

⒈紅外燈工作條件

當電壓越過正向閾值電壓（約0.8V左右）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準確、穩定，否則影響輻射功率的發揮及其可靠性。紅外燈特別是遠距離紅外燈，熱耗是設計和選擇時應注意的問題。

因此，紅外燈的使用必須有良好的恆流電源供電、良好的散熱設計。中路通訊公司的變焦MCD、MDD、MED、MBB系列攝像機都安裝了大功率紅外燈（最多可達24顆），且採用了大功率恆流電源供電，內部循環散熱設計，因而能達到遠距離夜視（最遠可達220米）和紅外燈壽命長的效果。

⒉紅外光的利用率和紅暴問題

⒊紅外攝像機的起霧結霜問題

⒋紅外攝像機的視窗玻璃清潔

⒌紅外攝像機的恆溫

⒍紅外攝像機的全封閉

故障分類

紅外一體攝像機頗受大家的歡迎，主要原因是成本低，安裝方便，但是在使用過程中總會遇到一些讓我們想不到的問題，下面是在生產和銷售紅外防水攝像機中通常會遇到的問題，供大家參考：

防水和散熱效果不理想

用的時間長了之後，裡面或多或少會出現汽水（此現象主要集中在北方地區），造成這個現象的原因主要是出在外殼的密封效果不夠和當時裝機時沒有考慮到溫差。當紅外燈開始工作時會產生大量的熱量，同時由於部外殼的散熱效果不夠，這樣就會大大降低攝像機的使用壽命，要解決這個問題其實可以考慮把攝像機的外殼做成多條線槽構成，這樣有利於散熱。

夜視效果不理想

此現象主要表現是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實這個問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的，我們紅外攝像機所使用的紅外燈又稱850紅外發射管，峰值波長在850，角度從5-60度可以選擇，當紅外發射管角度越小時照射距離越遠，手電筒的效果就越明顯，反之，角度越大就沒有手電筒的效果，但是距離就大打折扣，要解決這個問題主要是看廠家想追求什麼樣的效果和什麼樣的成本，當然紅外發射燈的功率和價格是成正比的，距離可以達到多少？但是大家可能忽略了一個問題——紅外燈的功率和直徑大小？當紅外燈的外觀和大小一樣時，其實功率你是沒有辦法知道的，可能唯一的辦法就只有實物測試了。從我個人生產紅外攝像機的經驗來解決這個問題，我採用的是多角度紅外燈混合安裝方式，這樣資源可以充分被利用，遠近都可以顧及到。

白天色彩還原不夠

大家不知道有沒有注意到紅外一體攝像機的色彩在白天都會或多或少的偏色，這個最直接的原因是攝像機濾光片的問題，一般紅外一體攝像機使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片，其優點是成本低，但由於自然光線中含有較多的紅外成份，當其進入CCD後會干擾色彩還原，比如綠色植物變成灰白等等（有陽光的室外環境尤其明顯）。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個問題，IRCUT雙濾光片由一個紅外截止濾光片和一個全光譜光學玻璃構成，當白天的光線充分時紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實色彩，當夜間光線不足時，紅外截止濾光片自動移開，全光譜光學玻璃開始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高紅外性能。

臨界點的反覆跳變

這是因為部分不管是配置了IRCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機在某些複雜的光線的環境下不能穩定的工作造成的，同時因為多數廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態，其臨界點的反覆跳變就不能盡人意了。但是如果採用智慧型晶片來控制，其模糊邏輯能力能有效控制IPCUT雙濾光片的工作狀態。換句話說很多的廠家是不願意在這上面投入成本的。

圖像偏色問題

所有的黑白攝像機都是感應紅外光的。在可見光條件下，紅外光線對於彩色攝像機來講是一種雜光，會降低彩色攝像機的清晰度和色彩還原。而攝像機使用CCD是感應所有光線(可見光、紅外線和紫外線等)的，這就造成在白天所拍攝的影像和我們肉眼只觀察到可見光所產生的影像很不同，由於CCD感應到了紅外線，它會干擾到DSP的運算，導致偏色。
針對紅外攝像機監控圖像的偏色問題，業界進行了大量的技術研發，主要有三種方式解決這一問題。其一是通過調試CCD上的RGB色調來作DSP處理，這種做法治標不治本，而且並不是每個生產廠家都具備這種晶片處理能力；其二是通過濾光片切換，白天用全部濾除紅外線的濾光片，晚上則用一個普通石英片修整光線；其三是通過機型的改變，用雙CCD的紅外攝像機取代IRCUT攝像機，在保證白天不偏色的情況下，還可以增長紅外攝像機使用壽命。

散熱問題

由於配置了發熱量較大的紅外燈，紅外燈在啟動後，整個工作時間段內(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中，會影響攝像機等其它部件的正常工作。例如50顆￠5的紅外燈板，長時間運行的話，LED板上的溫度幾乎可以達到90度左右。

由於紅外發光LED的輻射功率是和電流成正比的，很多不規範的廠家就用加大電流的方式來提高照射效果，然而電流越大溫度越高。照射效果雖然提高了，但是機器本身由於LED過熱會受到很大的傷害。其中，LED板後面的CCD就是最直接的受害者。CCD一般只能支撐到60-70度長。

為了解決這個問題，各個廠商使用的方法也是不同的。大體上有以下幾種：

1、降低電流。使用功耗小的紅外燈代替大功耗的紅外燈，雖然降低了散熱量，但是在照射長距離的時候，效果肯定不如後者。

2、在機器內部加散熱風扇，這樣做效果肯定是有的，不過那樣對風扇的考驗是要很嚴格的，而且加了風扇對於外殼的設計上也是個考驗，要保證美觀還要實用。

3、使用恆定電流電源供電。保持電流恆定，控制LED的散熱。

4、LED燈的分組排列。例如，以24顆的紅外來說，可以把它排列成3組來減低熱量。

5、結構材質的選擇。例如，LED燈板和外殼選用鋁合金等散熱比較好的材料。

6、使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調，自動調節機體內部溫度，良好的解決了這一問題。

紅外燈壽命問題

從外紅燈的角度來看，提高壽命和加大距離往往是相互矛盾的。因為如果廠家需要加大紅外燈的照射距離，勢必就需要增加紅外燈的功率，而增加功率勢必會縮短紅外燈的壽命，一些廠家為了一味追求紅外燈的距離，刻意的增加紅外燈的功率，使得紅外燈壽命大大減小。而且隨著功率的增加，使得攝像機內部溫度提高，使得攝像機很容易損壞，造成惡性循環。
在這種情況下，我們就不能用提高供應電流來提高紅外燈亮度，使之超負荷工作，雖然表面上最佳化了紅外性能，實質上嚴重影響紅外燈的壽命衰減。要提高紅外燈的壽命首先要保證紅外燈不負載，在不負載的同時通過增加紅外燈的數量來保證有效距離;有的廠家則通過採用鋁基板等高傳導率材料、加大風冷器件的使用、增加外殼面積等方式來增加機身的散熱能力，從而提升壽命。
在電路控制部分，也有部分廠家採用脈寬調製定律來保持紅外燈電流的恆定，從而減少紅外燈的發熱，以達到延長壽命的目的。採用脈寬調製定律後，無論外界輸入的電流如何波動，通過電路進入到紅外燈的電流都非常穩定，從而保證紅外燈發揮自身最大的效率、延長壽命。

紅暴問題

什麼是紅暴呢？紅暴是由於所發射的紅外線中包含可見光的成分。

紅外燈可以做到完全無紅暴（採用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴。中路通訊公司採用美國奧克斯特（AUCSITER）紅外技術，通過在保證紅外燈功率的前提下，降低紅外燈自身熱耗，調整紅外光線角度，使紅外燈的有效利用率達到了90%。在紅外燈的選擇上，挑選波長較大（910nm）的紅外燈，嚴格降低紅暴，達到了微紅暴效果。

紅外攝像機的起霧結霜問題

霧、霜的形成是由於空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結而成，因冷環境的強、弱分別凝結成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中，尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜，導致攝像機無法看清物體，直接影響監控效果。中路通訊公司通過採用先進的電子除霜電路，有效的控制腔體內的飽和水蒸氣濃度，做到了自動除霧除霜。

紅外攝像機的視窗玻璃清潔

紅外半球攝像機在雨雪天或粉塵大的環境下工作，防護罩的視窗玻璃容易出現污垢，造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃；另外一種辦法是使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比，隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。

紅外攝像機的恆溫

由於配置了發熱量較大的紅外燈，紅外燈在啟動後，整個工作時間段內（以12小時計）在紅外半球攝像機前部會有熱量集中，即腔體內前端溫度偏高，如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設計使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調，良好的解決了這一問題。

自動冷暖空調採用珀爾帖效應原理，測溫控制電路可以自動調節，將防護罩內溫度恆定在攝像機正常工作溫度範圍內，出廠時罩內溫度設定在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實驗表明該紅外半球攝像機可在-40℃～+70℃（陽光直射）的室外自然環境下正常工作。

紅外攝像機的全封閉

除恆溫外，使用自動冷暖空調的另一優點是可以將紅外攝像機做成全封閉，不留任何散熱孔，阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入，使其能夠適應粉塵大的惡劣環境，如大型煤礦也可正常使用。

紅外一體攝像機

紅外一體化攝像機，有指半球型紅外一體機、快速球型紅外一體機、結合雲台的紅外一體化攝像機和鏡頭內建的紅外一體機。

與傳統攝像機相比，紅外一體機體積小巧、美觀，在安裝方面具有優勢，比較方便，其電源、視頻、控制信號均有直接插口，不似傳統攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統（鏡頭）、CCD、DSP技術專利均被國際知名大廠所掌握，相對傳統攝像機來說，一體機質量可以得到較好的控制。同時，一體化攝像機監控範圍廣、性價比高。傳統攝像機定位系統不夠靈活，多需要手動對焦，而一體化攝像機最大的優點就是具有自動聚焦功能。

可以做到良好的防水功能也是紅外一體化攝像機的特色之一，一體化攝像機室外型都具有防水功能，而傳統攝像機需和雲台、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。更有專門為水下作業開發出的潛水型一體化攝像機。

另外紅外一體式攝像機集成的紅外燈可以在光照度低於一定的數值甚至夜晚時自動打開以達到穩定的成像效果。

紅外一體化攝像機多用於政府項目、高檔次高層大樓，以及商場、學校、酒店、賓館大堂等，另外還有專門適合醫院手術室等對環境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機無火花的防爆型產品。其他專業用一體化攝像機，如軍用、航空、極地、海底、生化環境用等，因為用途不同，相應具有不同的特殊功能，如防高壓、防腐蝕、防震動等。

影響因素

燈管的消耗的電能一部分轉換為有效的光能量，一部分則轉換為熱能，這是不可避免的，問題是對產生的熱能要進行合理的控制和處置。當產生的熱能太多，或沒有採取適當的降溫措施時，機內溫升過高，導致了燈管的過快老化引起照射距離的過快下降。特別是一些生產者，沒有健康的經營理念，片面追求交貨時的性能，忽視產品的使用壽命，在沒有解決發熱和溫升過高問題的情況下，拚命追求亮度和距離，更是使其使用壽命急速下降。長期潛心於技術研究的安德旺研發人員發現，mulu 性能壽命測試”得出的參數標準都是以環境溫度25°C為參考值的，隨著環境溫度的上升，性能和壽命呈下降趨勢。我們都有體會，環境溫度25°C是夏天開著空調時覺得有些冷的溫度，而對於夏天24小時連續工作的全密封的防水攝像機機殼內的元器件來講，溫度肯定要高很多。下面我們來看看高溫對電子元器件的危害有多大。

首先必須了解2個重要的電子技術術語，結溫和熱阻。

結溫

（Junction Temperature）

結溫是處於電子設備中實際半導體晶片（晶圓、裸片）的最高溫度。它通常高於外殼溫度和器件表面溫度。結溫可以衡量從半導體晶圓到封裝器件外殼間的散熱所需時間以及熱阻。

熱阻：導熱過程的阻力。為導熱體兩側溫差與熱流密度之比。熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質或介質間的傳熱能力的大小，表明了 1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻，即可獲得該傳熱路徑上的溫升。可以用一個簡單的類比來解釋熱阻的意義，發熱量相當於電流，溫差相當於電壓，則熱阻相當於電阻。

最高結溫

（Maximum junction temperature）

最高結溫會在器件的datasheet數據表中給出，可以用來計算在給定功耗下器件外殼至環境的熱阻。這可以用來選定合適的散熱裝置。如果器件工作溫度超過最高結溫，器件中的電晶體就可能會被破壞，器件也隨即失效，所以應採取各種途徑降低結溫或是讓結溫產生的熱量儘快散發至環境中。

降低結溫的途徑

1、減少器件本身的熱阻；

2、良好的二次散熱機構；

3、減少器件與二次散熱機構安裝介面之間的熱阻；

4、控制額定輸入功率；

5、降低環境溫度；

LED晶片的結溫一般在110°C-130°C之間，一旦晶片的溫度超過器件的最高結溫，器件將可能在瞬間燒壞。很多廠家為了提高夜視效果，盲目加大LED的電流，這種做法是非常危險的。

另一種情況就是雖然晶片的結溫沒有超過最高結溫，但是散熱不良、結溫偏高，這將使LED的光效下降、壽命大大縮短。

根據以上四個對比關係我們可以看出，LED電路板的工作溫度將直接影響LED晶片的性能。如果不能有效控制LED電路板的溫度，必將使LED的光效變差，壽命縮短，甚至直接燒毀。

很多懂技術的廠家都知道，不管是大功率紅外還是白光LED，散熱都是一個最關鍵的問題。於是，大家採用了恆流驅動技術，不再使用普通的玻纖板，採用散熱性能良好的鋁基板來做LED燈板，並在LED和鋁基板之間塗上了導熱矽膠。但深入研究的安德旺技術人員認為這遠遠不夠。因為LED的熱量雖然傳遞到鋁基燈板，但是傳統的防水機外殼是全密封結構，外殼和燈板的接觸面小到只有四個用來固定的螺絲帽那么大，鋁基燈板上的熱量很難迅速傳遞到鋁合金外殼，當鋁基燈板上的熱量不斷聚集，燈板溫度持續上升，正常在60°C以上，最高可達95°C以上，導致LED燈性能下降，衰老迅速，甚至燒毀也是很正常的事。經過研究，發明了導熱環技術，並申請了國家實用新型技術專利。

維護技巧

攝像機一般都需要24小時不間斷地工作，因此做好攝像機的維護，則可以延長攝像機的壽命和保障攝像機圖像效果的穩定性，具體應注意以下幾點。

·應注意攝像機電壓的穩定性，否則會影響圖像的效果，甚至導致攝像機被損壞；

·經常檢查線材是否出現損壞、老化現象，避免異常情況發生；

·應儘量避免陽光或者強光長時間直射，以免造成攝像機CCD損壞；

·需要經常對攝像機進行清潔，如經常清理攝像機的外殼表面灰塵等，儘量不打開外殼，如需要打開，則先斷電；

·建立攝像機檔案，以便日後方便檢查、檢測。

技術參數

類別：紅外攝像機

摘要：採用 24顆∮8 燈

紅外距離：80-150m

圖像感測器：1/3" Sony Super HAD CCD

水平清晰度：540線，480線，420線

內置鏡頭：3.6mm,6mm

使用電源：DC 12V

攝像機參數
水平解析度	420TVL	540TVL	700TVL
成像器件	1/3"SONY Super HAD CCD	1/3"SONY Super HAD CCD	1/3"SONY EXview HAD CCDⅡ
圖像像素	PAL:500(H)X582(V)	PAL:795(H)X596(V)	PAL:1020(H)X596(V)
信噪比	More than 48dB	More than 50dB	More than55dB
耗電流	90mA(IR ON MAX 470mA)	70Ma(IR ON MAX 470mA)	70Ma(IR ON MAX 470mA)
最低照度	IR ON 01ux	0.003Iux	0.002Iux
電子快門	PAL:1/50s-1/100.000s	NTSC:1/60-1/100000sec
白平衡	Auto/手動設定	Auto/手動設定
伽碼校正	Auto	Auto/手動設定
增益控制	Auto	Auto/手動設定
背光補償	Auto	Auto/手動設定
隱私遮蔽功能		4區移動遮蔽
移動偵測		4區隱私偵測
日/夜轉換		自動/手動設定
選單		支持OSD選單
色彩調節		默認設定/手動設定
強光抑制功能	手動設定
寬動態功能	手動設定
語言	支持8種語言 中/英
電視系統	PAL/NTSC
感光面積	4.9mm(H)x3.7mm(V)
數字降噪技術	2D-DNR
同步系統	內同步
視頻輸出	1.0vp-p.75Ω，BNG Connector
紅外燈距離	15米發現距離25米 室內50平方米
防護等級	IP66
電源	DC 12V ±10%
工作溫度	-10℃～+50℃
外殼顏色	紫色
重量	470g
尺寸	Φ120mm×90mm
材質	鋁合金 Aluminum alloy
產品特點	該款紅外半球攝像機採用經典外觀，鏡頭甄選，室內監控精選
套用領域	各種室內24小時監控的場地，如商場、酒店、學校、小區、等區域

細節問題

一、在安裝紅外攝像機的時候，首先就是要選擇合適的鏡頭，熟話說好馬配好鞍，就是這個道理。為了提高紅外攝像機對紅外燈以及景物的敏感度，應儘可能選用通光量大的鏡頭，並注意在使用自動光圈或電動二可變鏡頭時，要儘可能開大光圈的驅動電平值。主要是因為一般的鏡頭的焦距的增加時，通光量就會相對減少，在選擇紅外燈的時候也要特別的注意了。

二、紅外燈的選配電源應儘可能要滿足其所需的最小電功率，經常發生功率不夠而導致照射距離不夠的情況。

三、使用的時候還要考慮被攝像景物的反光程度，由於紅外攝像機種所使用的紅外線具備可見光相同的如反射、折射等特性，所以說在目標景物周圍如果沒有良好的反光環境時應考慮一定的距離餘量。

四、為了更好的解決這些問題，一些廠家在生產紅外攝像機的時候，也採用了紅外LED+感紅外彩色CCD技術，這些產品的推出可以解決紅外攝像機在夜裡使用的需要。如今紅外夜視攝像機的套用更是普遍，對夜晚或者關線不足的情況下使用是更加的適合不過了。