隨著社會(huì)的發(fā)展，夜間監(jiān)控的需要，確定了監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)于這個(gè)技術(shù)分析我們分四種情況討論，第一種是高感度的CCD和低照度功能組成的基礎(chǔ)部分；第二種紅外照明加黑白攝像機(jī)；第三種就是直接紅外攝像機(jī)……

紅外技術(shù)因其在夜間零照度環(huán)境下能實(shí)現(xiàn)畫面的清晰拍攝，在近些年來，被廣泛地運(yùn)用于安防監(jiān)控領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)需求的不斷增大，安防產(chǎn)業(yè)迎來更為廣闊的發(fā)展空間。紅外監(jiān)控作為安防監(jiān)控領(lǐng)域重要應(yīng)用，正在物聯(lián)網(wǎng)大潮下迅速發(fā)展。

夜視監(jiān)控搭配紅外技術(shù)融合發(fā)展是趨勢(shì)

隨著社會(huì)的發(fā)展，夜間監(jiān)控的需要，確定了監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)于這個(gè)技術(shù)分析我們分四種情況討論，第一種是高感度的CCD和低照度功能組成的基礎(chǔ)部分；第二種紅外照明加黑白攝像機(jī)；第三種就是直接紅外攝像機(jī);第四種是一些更高端的攝像機(jī)，像圖象增強(qiáng)型CCD或電子倍增型CCD的攝像機(jī)，最直接的一個(gè)特點(diǎn)就是靈敏度相對(duì)于其他攝像機(jī)要有大幅度的提升，比如說一千倍或者幾千倍，但造價(jià)也會(huì)大幅提升。

現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域，在全國很多地方需要24小時(shí)晝夜監(jiān)控，所以紅外攝像機(jī)這一塊，包括對(duì)紅外夜間低照度攝像機(jī)，得到廣泛應(yīng)用，這是一個(gè)趨勢(shì)。對(duì)于紅外攝像這塊也是這樣，而且市場(chǎng)情況會(huì)越來越好。隨著市場(chǎng)需求的出現(xiàn)，案件發(fā)生基本上95%以上都是夜間，這是國際上統(tǒng)計(jì)的數(shù)字。所以夜間監(jiān)控比白天監(jiān)控更重要，所以真正的監(jiān)控，夜間監(jiān)控是重中之重，像北京這種大城市照明已經(jīng)足夠了，成像清晰度比國外還要好。但是中國大部分城市12點(diǎn)以后是一片黑暗，所以紅外燈的應(yīng)用是不可避免的。

紅外攝像機(jī)的技術(shù)探討

隨著安全問題逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，安防監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展也越來越受到社會(huì)各方面的重視，僅可見光監(jiān)控已不能再滿足人們的監(jiān)控要求，24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控是現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的重要部分。

要實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控，就需要實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)夜視的技術(shù)，目前都是采用紅外夜視技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)兩種。

被動(dòng)紅外

被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對(duì)零度（-273℃）以上都能輻射電磁波的原理。由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對(duì)紅外線的反射強(qiáng)弱不同，物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，紅外探測(cè)器能將強(qiáng)弱不等的輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，然后經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像，熱圖像能夠呈現(xiàn)景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。

同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，不能清楚識(shí)別目標(biāo)的細(xì)部特征，不能滿足作為“證據(jù)”的要求，而且被動(dòng)紅外攝像機(jī)造價(jià)高，多用在軍事方面，目前在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用還很少。

主動(dòng)紅外

主動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用“紅外發(fā)光二極管”人為產(chǎn)生紅外輻射，產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機(jī)能捕捉到的紅外光，輔助“照明”景物和環(huán)境，利用攝像機(jī)的圖像傳感器可以感受紅外光的特性，感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光，獲取比較清晰的黑白圖像畫面，實(shí)現(xiàn)夜視監(jiān)控。因此，現(xiàn)在的紅外攝像技術(shù)多數(shù)采用主動(dòng)紅外攝像技術(shù)，通過紅外燈來配合攝像機(jī)使用。

夜視監(jiān)控，紅外技術(shù)融合高清、網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展

安防產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的必然趨勢(shì)，產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變促使紅外攝像機(jī)也需要進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)，紅外攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化、高清化也逐漸成為行業(yè)應(yīng)用選擇的趨勢(shì)。具備網(wǎng)絡(luò)化、高清化特性的紅外攝像機(jī)可極大的促進(jìn)紅外攝像機(jī)的應(yīng)用，一方面體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化使紅外攝像機(jī)的部署更加方便，而且網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用也意味著具備更高的附加值，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)智能化的應(yīng)用；另一方面體現(xiàn)在高清化使紅外攝像機(jī)夜間監(jiān)控圖像更加清晰，有更好的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力。

從相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，與2011年相比，2012年高清攝像機(jī)的市場(chǎng)增幅超過了200%。而模擬攝像機(jī)在2012年卻量?jī)r(jià)齊跌，市場(chǎng)占有率已跌至70%。在2015年，百萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將會(huì)超過摸擬攝像機(jī)，成為安防監(jiān)控領(lǐng)域的霸主。而高清網(wǎng)絡(luò)陣列式紅外攝像機(jī)又占高清攝像機(jī)市場(chǎng)約80%。目前國內(nèi)的紅外技術(shù)也越來越成熟，高清、網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)陣列式紅外攝像機(jī)也普遍受到了廣大消費(fèi)者的信賴。國內(nèi)以生產(chǎn)紅外攝像機(jī)為主的各類安防企業(yè)在提高紅外技術(shù)的同時(shí)也已紛紛加入到其他類型的攝像機(jī)研發(fā)中來。未來的高清網(wǎng)絡(luò)陣列式紅外攝像機(jī)市場(chǎng)空間將會(huì)更大更廣。

如在大型廠區(qū)的全天候監(jiān)控中，整個(gè)紅外監(jiān)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，可直接在企業(yè)的局域網(wǎng)運(yùn)作。監(jiān)控中心只需安裝圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，并搭配相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，完成現(xiàn)場(chǎng)圖像接收、控制信號(hào)的協(xié)調(diào)、圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控、用戶登錄管理、錄象的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等，使得企業(yè)監(jiān)控中心不僅能對(duì)總部進(jìn)行監(jiān)控，還能對(duì)分支機(jī)構(gòu)、廠區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，分支機(jī)構(gòu)、廠區(qū)和總公司之間只需采用ADSL、光纖、電信專線或者架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的方式，這樣的方式讓企業(yè)不需要加派人手對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行24小時(shí)人眼觀察，只需配備少量的人員在監(jiān)控中心即可。

不過，雖然高清化帶來的視覺體驗(yàn)是模擬產(chǎn)品所不能比肩的，但同時(shí)我們也要意識(shí)到其核心SENSOR的感光度問題：在相同面積下像素點(diǎn)相同時(shí)，CMOS感光面積相對(duì)低于CCD，造成CMOS低照度效果相對(duì)CCD較差;再者，CMOS每個(gè)放大器放大倍數(shù)都不同，造成夜晚圖像噪點(diǎn)過大，影響夜晚圖像效果，故相同像素下采用CCD作為感光元件的紅外攝像機(jī)較用CMOS做為采集圖像清晰度、低照度都會(huì)好些。但現(xiàn)實(shí)情況是大部分高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)均采用CMOS傳感器，使得實(shí)際應(yīng)用與理想效果之間產(chǎn)生了矛盾。所以，要想實(shí)現(xiàn)全面的紅外高清監(jiān)控，如何解決夜晚視頻噪點(diǎn)大，視頻出現(xiàn)雪花等問題是關(guān)鍵所在。

事實(shí)上，在目前監(jiān)控技術(shù)發(fā)展中，CMOS傳感器飛速發(fā)展，其噪聲信號(hào)也在進(jìn)一步降低，星光級(jí)別的CMOS傳感器也相繼面世，在紅外攝像機(jī)需要低功耗、高集成、小體積、網(wǎng)絡(luò)化與高清化的號(hào)召下，CMOS傳感器無疑是其未來的重點(diǎn)選擇對(duì)象。再者，與CMOS搭載的DSP芯片性能日益增強(qiáng)，使得視頻信號(hào)處理技術(shù)可最高效的降低相對(duì)靜止畫面的增益幅度，這樣就可以極大的減少和消除信號(hào)中的噪聲干擾，從而提高畫面清潔度并降低畫面噪點(diǎn)。

紅外技術(shù)與夜視監(jiān)控搭配相關(guān)問題及原則須關(guān)注

1、注意攝像機(jī)的口徑尺寸與通光量

攝像機(jī)感光組件的口徑尺寸已經(jīng)趨于小型化，目前市場(chǎng)上的攝像機(jī)口徑尺寸大小一般從1/1.8”到1/4”，而在感光組件與鏡頭搭配時(shí)通光量取決于攝像機(jī)口徑尺寸，口徑小接受的光通量就少，反之亦然。此外，還需特別注意與鏡頭的搭配原則，即焦距數(shù)值與光圈口徑成反比對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如4mm光圈比可能為f1.2-1.4，但50mm甚至200mm光圈口徑可能最大只有f1.8-2.2，因此也會(huì)影響到通光量，相應(yīng)的在搭配紅外線投射時(shí)也會(huì)因影響到成像距離的畫面亮度。

2、必須選用低照度條件的攝像機(jī)

攝像機(jī)的最低照度是被攝景物的亮度最低值，攝像機(jī)廠家會(huì)給出不同光圈f值的最低照度，也就是此攝像機(jī)的最低照度(也稱靈敏度)。若選擇的攝像機(jī)最低照度高于紅外線投射燈的最高照度要求，紅外線燈的有效距離將受到最低照度的影響，令投射距離變短或成像范圍不足，導(dǎo)致畫面中心亮點(diǎn)而周邊一片漆黑的不良顯示效果。因此攝像機(jī)是不是真正的低照度攝影機(jī)對(duì)低照度環(huán)境的監(jiān)控是非常重要的指標(biāo)。

3、或可使用黑白攝影機(jī)或日夜彩色/黑白攝像機(jī)

除了攝像機(jī)本身具有低照性能，因感光組件CCD具有很寬的感應(yīng)光譜范圍，可感應(yīng)可見光區(qū)域及一定紅外線光譜范圍，故可在夜間完全無照明的情況下，輔助紅外光源使呈現(xiàn)清晰的黑白畫面。而日夜彩色/黑白攝影機(jī)則能傳輸彩色信號(hào)，其從CCD感光組件的輸出信號(hào)中分離出綠藍(lán)紅三基色視頻信號(hào)，再合成產(chǎn)生彩色電視信號(hào)(彩色信號(hào)只感應(yīng)可見光光譜)。隨著影像技術(shù)的進(jìn)步，已可利用數(shù)字電路的切換來實(shí)現(xiàn)日夜彩色/黑白攝像機(jī)的紅外線感應(yīng)度優(yōu)勢(shì)。

4、注意隱蔽要求

巧用屏蔽技術(shù)，使紅外線照明范圍只覆蓋需要保護(hù)的建筑或設(shè)施，避免光線泄出擾民或造成光害。此外，選用光敏式、熱敏式或光電感應(yīng)式照明，只在照度低于臨界值或有人過度接近可能發(fā)生非法入侵時(shí)，啟動(dòng)燈光開始警戒。

5、善用高速定位紅外線攝像機(jī)

CCD攝影機(jī)日益小巧，鏡頭也隨之精巧多變，已能記憶多組伸縮距與焦距組合模式。而攝影機(jī)以及鏡頭的輕巧化，使得負(fù)載攝影機(jī)的電動(dòng)云臺(tái)更加靈巧，并可預(yù)設(shè)方位(PTZ，presetIRCamera)，其配合搭載紅外線攝像機(jī)或紅外線投射燈，并默認(rèn)各類觸發(fā)裝置，幾乎可做到把紅外線夜視攝影機(jī)“實(shí)時(shí)”指向觸發(fā)點(diǎn)，擷取目標(biāo)影像。

6、攝像機(jī)和鏡頭的功能搭配要求

攝像機(jī)通常都具有自動(dòng)電子快門、AES與自動(dòng)增益控制、AGC等功能，可輔助夜視時(shí)的設(shè)定與攝像機(jī)條件要求，其中夜視要求搭配的鏡頭必須具備自動(dòng)光圈功能，以做到日夜照度變化下攝像機(jī)的自動(dòng)照度調(diào)適。

7、攝像機(jī)電源搭配要求

監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備的電源供應(yīng)要統(tǒng)一設(shè)計(jì)。其中紅外線投射燈部分必須考慮到紅外線燈及紅外線LED的工作電流對(duì)供電電壓的影響，此外傳輸電纜的長(zhǎng)度也會(huì)對(duì)直流電壓衰減造成影響。在有多個(gè)紅外燈距控制室的距離相差較大時(shí)，采用DC12V集中供電可能導(dǎo)致距離控制室近的紅外燈供電電壓高，距離控制室遠(yuǎn)的紅外燈供電電壓低。加之電源電壓調(diào)整上的偏差，可能造成電壓或電流阻抗等問題，使紅外線燈壽命縮短甚至燒毀。而電壓過低的紅外線燈其發(fā)射功率不足，使得投射范圍、距離及亮度都不足，降低了成像效果。因此建議盡量采用AC24V交流供電或提供直流電源，其可在電壓波動(dòng)在AC100V-240V時(shí)保證輸出穩(wěn)定的直流電源，保證了紅外線燈的運(yùn)行穩(wěn)定。