红外摄像头

 原理介绍：
    红外灯发出红外线照射物体，红外线漫反射，被监控摄像头接收，形成视频图像。就好比黑夜里用手电筒照亮一样，手电筒相当于红外灯，摄像头相当于人眼球，道理是一致的。
    在夜视监控系统中，常规的办法是利用可见光照明，但这种方式存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点，因此使用较少;目前隐蔽、科学的夜视监控摄像机是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动式和主动式。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度(-273℃)以上都有红外线辐射，物体的温度越高，辐射出的红外线越多。利用此原理制成的监控摄像头最典型的就是红外热像仪，但是，这种特殊的红外监控摄像头造价昂贵，因此仅限于军事或特殊场合使用。而主动红外摄像技术，是采用红外灯辐射“照明”(主要是红外光线)，应用普通低照度黑白监控摄像头、彩色转黑白监控摄像头或红外低照度彩色监控摄像头，感受周围景物和环境反射回来的红外光实现夜视监控。主动红外摄像技术成熟，稳定，成为夜视监控的主流。
      主动红外摄像技术是利用特制的"红外灯"人为产生红外辐射，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射"照明"景物和环境，利用普通低照度CCD黑白摄像机或使用"白天彩色夜间自动变黑白"的摄像机或"红外低照度彩色摄像机"去感受周围环境反射回来的红外光，从而实现夜视功能。
   红外一体化监控摄像头是将监控摄像头、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白监控摄像头可以感受红外光的光谱特性(即可以感受可见光，也可以感受红外光)，配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。红外灯的功率和角度，监控摄像头的配置，一定焦距的感红外镜头，以及是否有良好的供电散热处理是判断红外一体化监控摄像头性能的重要参数。
    
技术应用：
中国市场上的红外摄像机主要是通过红外线滤光片实现日夜转换，即在白天时打开滤光片，以阻挡红外线进入CCD，让CCD只能感应到可见光；夜视或光照条件不好的状态下，滤光片停止工作，不再阻挡红外线进入CCD，红外线经物体反射后进入镜头进行成像。
       但在实际中，红外摄像机经常会出现白天画面清楚，红外光条件下画面却变得模糊的现象。这是因为，可见光和红外光（IR光）的波长不一样，波长的不同，会导致成像的焦面位置不同，从而出现虚焦、画面模糊的现象。IR镜头采用了最新的光学设计方法、特殊的光学玻璃材料以及特殊渡膜和材质等先进技术，消除了可见光和红外光的焦面偏移。特殊光学玻璃材料解决了红外摄像机红外对应清晰成像的问题，从而使可见光区到红外光区的光线都可以在同一个焦面位置成像，实现清晰的图像；特殊的渡膜技术则让红外光尽可能的透过去；多层镀膜还可以最大限度的抑制逆光条件下鬼影和闪光的发生，即使在逆光等不良条件下也可以获得相对高对比度的优质画面。IR镜头的应用范围非常广泛，既可以作红外对应特殊用途，也可以用作普通镜头，换而言之，依据使用场合不同，红外对应镜头可以与常规的红外摄像机灵活地配合使用。红外摄像机没有红外截止滤光片，但是日光的波谱中也含有红外光，所以即使在日光条件下，红外摄像机的成像也会受到红外线的干扰。因此配用红外对应镜头可以有效提高成像质量。


演变：
俗语说有需求便会有市场，很快市场上便出现了专业提供850NM和940NM波长红外灯的供应商。红外灯板上也没有加上光敏电阻，一通电便LED全部开启，至于红外灯每天24小时开启，到底它能坚持使用多久，读者都能想象得到。光敏电阻的应用，很快解决了红外摄像机的这一问题，红外灯可以根据环境光线的明暗照度而决定是否开启，这一应用将当时红外摄像机的寿命提高了一大半，这也是最早的“日夜两用红外摄像机”。
当彩色CCD芯片面世后，红外摄像机面临了又一次的问题。白天严重偏色！
        为了解决这一问题，便在CCD上应用起了滤光片，专业术语叫（ICF），它的作用主要是用来滤除红外线和修整光线，当时的滤光片只能让波长（380NM-780NM）的可见光进入，白天偏色的问题解决了，但晚上却无法接收到红外线，摄像机晚上就无法工作了。于是有人开始在滤光片上做文章，让滤光片既能接收某一波长的红外线，又能滤除大部分红外线，这其实也是“关大门开小窗”的做法，有需求便会有市场，市面上出现了专让波长850NM~940NM红外线进入了滤光片，时称“双通滤光片”，双通滤光片往CCD上一粘，白天偏色不是很严重，晚上也能接收红外线，这种做法在“红界”广为流传，大家也将之称为“红外一体机”，市场上主要流通和应用的也是这种红外摄像机
  “红外一体机”由于白天也能让波长850NM~940NM的红外线进入，而一旦有红外线进入时，就会引起DSP运算错误，这就决定了红外一体机一定会偏色，只是比之前较轻而已。当然，也有部分厂家具备调整芯片内部RGB色调的能力，以此来弥补DSP的运算错误。然而，冷暧色调也是“众目难调”，生产厂家只是将颜色处理得相对真实一点，事实上，“红外一体机”在偏色问题处理上，只是治标不治本。
何使得摄像机白天不偏色，晚上又能清晰接收红外线呢？很多安防企业都在思考这个问题，于是彩色日夜两用型摄像机应运而生。这种摄像机多加了一个机械装置，白天加上滤光片，晚上将之移除，换上普通的玻璃片来修整光线，就像给CCD戴上了太阳眼镜，也极像一个戴着老花眼镜的先生，在阅文写字时，目光是经过眼镜的，但在看人时，却是从镜框的上方射出目光，这也是“IR CUT”红外摄像机的雏形由于机械装置的耐磨性并不是很高，并且在傍晚时分，红外灯开启的临界状态时，人们总能从摄像机内部听出不断的“咔嚓咔嚓”声音，再好的原料也顶不住这样日夜的磨损，当很多摄像机镜片切换不了时，就又回到了白天严重偏色或是晚上不能看到图像的原始问题。后来的“IR CUT”摄像机经过电磁开关、继电器开关等的改良，但皆因其机械精密程度，甚至导致要改变掉滤光片的厚度，尽管在偏色问题上“IR CUT”摄像机作出过贡献，但其还是无法占领市场。
市场上出现了一种红外摄像机可以做到颜色逼真，用专业术语讲叫色彩还原度高，这就是“双CCD红外摄像机”。
        双CCD红外摄像机，顾名思义有两个CCD板，其实也便是两台摄像机组合在一个外壳内，并且有两个单独的摄像头，双CCD红外摄像机的原理其实很简单，只是两台摄像机拼合在同一个外壳内，利用一个光敏电阻进行切换，白天所用的一个CCD上粘有完全滤除红外线的滤光片，晚上开启的那台没有滤光片，只是普通玻璃片修整光线，它的原理等同于“IR CUT”，只是用光电转换代替了机械切换。同时，两台摄像机在一块轮流上岗，一个白班，一个晚班，能够延长摄像机的使用寿命。
     随着市场的推广，双CCD红外摄像机的问题也随之明显。双CCD红外摄像机的问题也随之明显。首先，光线照度在光敏电阻设定的照度时，红外灯在临界点上会不停地开启和闪烁，而电流的切换和开启另一个CCD板成像还有几微秒的时间差，因此，在傍晚时分，光线照度处于临界点的几分钟内，这种摄像机会不停地听到电流“嘀嗒”切换声，严重时会引起没有画面。