红外线摄像头基本原理

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。

1、红外线概述

1800年，英国物理学家威廉.赫胥尔利用棱镜和温度计从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。在光带红光外的这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是赫胥尔宣布有一种人眼看不见的“热线”。这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。

自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动，其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波，它的波长范围为0.78 ~ 1000μm，不为人眼所见，它反映物体表面的红外辐射场，即温度场。物体温度不同，其辐射出的红外线能量不同，温度越高，辐射出的红外线能量越大。

2、SAT红外热像仪

红外热像仪是一种以红外探测器为核心的特殊摄像机，它是探测目标的红外线能量、根据目标的温度分布来成图象的。

SAT系列红外热像仪均采用非制冷焦平面红外探测器中世界最先进的法国Sofradir公司的产品，该红外探测器采用由多晶硅材料制备的单片式电阻型微测辐射热计技术,该项技术由法国国家红外实验室转移至Sofradir公司生产，探测器列阵规模320×240，像元中心距45µm，填充因子大于80%，噪声等效温差（NETD）达到100mK（典型值），器件的性能指标达到了当今世界先进水平，为欧美军方大批采用。

为森林监控专用型红外热像仪，它采用法国Sofradir公司生产的320×240非制冷焦平面红外探测器。

具有76800个探测器单元，同时测量全画面中76800个像数点的温度数据，并把温度分布热图象转化为标准视频信号显示在监视器上，也可远传至后台系统。其红外热图象是以不同的颜色显示画面中不同的温度数值，有十字光标始终自动捕捉画面中温度最高的物体并显示温度数据，当画面中有超过设定温度的便立即启动声光报警。事先，可设定的报警灵敏度，能实现任意设定温度段异常的精确报警。

它具有如下特点：

1、 对温度敏感，根据温度来成图象，可定量标识温度数据，并可由用户自定义温度报警限度。既有森林的红外温度图像显示、又有温度数据同时显示、还有温度异常报警信号输出。

2、 报警时触发报警器，并产生报警触发信号通过RS232/485 口传给后台设备。

3、 可完全穿透浓烟，部分衰减地穿透浓雾。

4、 不需要可见光，在夜晚图象清晰度甚至超过白天。

5、 响应速度快，每秒50HZ图象输出。

6、 监视面积大， 红外热像监控头工作状态时，被动探测画面中所有目标的红外热量辐射，它具有76800个探测器单元，同时测量全画面中76800个像数点的温度数据，成温度分布热图象，探测角度为水平24º，垂直18º，探测有效面积与距离有关。 红外热像监控头属于面阵探测设备，监视面积极大。

技术参数

红外夜视功能：采用红外线LED灯，有效距离>1.5米

图像制式：PAL/NTS制式、软件调节，USB电脑接口

芯片组成：DSP：中星微ZC0301Plus，

主芯片：韩国现代HV7131D

应用：视频会议、数码拍照、视频聊天(支持QQ、MSN、雅虎通、E话通等)

新一代真35万像素韩国HY高速CMOS传感器件系列

即插即用USB接口

内置高性能硬件图像压缩

自动/手动曝光

自动/手动亮度调节

自动/手动白平衡调节

自动/手动色彩补偿

手动调焦（长程调焦环）

内建高性能网络可视电话系统

自动白平衡肤色补偿设计

微光感应，默认“效果优化”技术

预留手动“动态图象速度优化”置界面

另红外线摄像头还广泛应用与网络直播，可将染色头发、有色衣物家具变色，更可美白肤色，将皮肤变得和婴儿一般，留下不可见色光不变。

★独特单镜头双CCD设计，DSP光控设计，

自动测光以控制CCD切换和红外灯的开启；

★双核夜视摄像机，白天不偏色，夜间无视角差；

★实现白天彩色夜晚黑白的自动转换、黑白照度真正OLux,

★采用进口LED，24小时日夜监控；

★22X变焦感红外镜头，夜视距离最远可达120米；

★最新红外技术，夜视远距离效果更佳，是室内外微光或无光源的监控首选；

★全方位防雨水进入，外型更精美。

型 号 RL-1006P

制式PAL/NTSC

图像传感器1/3″SONYSuper HAD CCD 1/3″SONY B/W EXVIEW HAD CCD

水平分辨率彩色480线，黑白 600 线

最低照度 0LUX/F1.2(红外灯开启)

信噪比≥52dB

快门速度 1/50秒至1/100,000秒（自动）

白平衡自动跟踪白平衡

增益自动（-3～28dB)

扫描方式隔行扫描

伽玛校正>0.45

同步模式内同步

红外波长850nm

红外距离100～120米

红外灯寿命平均使用寿命20000小时以上

内置镜头 22X光学变焦镜头 f=3.5～77mm

聚焦方式 电动

防水等级 IP65

接口VIDEO OUT（BNC）

视频输出 1.0Vp-p75Ω（BNC）

工作温度-20～ 50℃

电源DC12V±10%，2.0A

1、防水和散热效果不理想：

用的时间长了之后，红外摄像机里面或多或少会出现汽水(此现象主要集中在北方地区)，造成这个现象的原因主要是出在外壳的密封效果不够和当时装机时没有考虑到温差。当红外灯开始工作时会产生大量的热量，同时由于部外壳的散热效果不够，这样就会大大降低监控摄像机的使用寿命，要解决这个问题其实可以考虑把摄像机的外壳做成多条线槽构成，这样有利于散热。

2、夜视效果不理想：

此现象主要表现是手电筒的效果或者是距离不够等等。其实这个问题主要是红外灯的角度和功能所造成的，我们红外摄像机所使用的红外灯又称850红外发射管，峰值波长在850，角度从5-60度可以选择，当红外发射管角度越小时照射距离越远，手电筒的效果就越明显，反之，角度越大就没有手电筒的效果，但是距离就大打折扣，要解决这个问题主要是看厂家想追求什么样的效果和什么样的成本，当然红外发射灯的功率和价格是成正比的，有的厂家在告诉顾客时一般都是说多少个灯？距离可以达到多少？但是大家可能忽略了一个问题--红外灯的功率和直径大小？当红外灯的外观和大小一样时，其实功率你是没有办法知道的，可能唯一的办法就只有实物测试监控方案了。从我个人生产红外摄像机的经验来解决这个问题，我采用的是多角度红外灯混合安装方式，这样资源可以充分被利用，远近都可以顾及到。

3、白天色彩还原不够

红外摄像机的色彩在白天都会或多或少的偏色，这个最直接的原因是摄像机滤光片的问题，一般红外线摄像机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤光片，其优点是成本低，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变成灰白等等(有阳光的室外环境尤其明显)。IPCUT双滤光片的使用就有效的解决了这个问题，IRCUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实色彩，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高红外性能。

4、临界点的反复跳变

这是因为部分不管是配置了IRCUT双滤光片还是用双峰滤光片的摄像机在某些复杂的光线的环境下不能稳定的工作造成的，同时因为多数厂家都是使用简单的如光敏电阻感应器等方式去控制IRCUT双峰滤光片的工作状态，其临界点的反复跳变就不能尽人意了。但是如果采用智能芯片来控制，其模糊逻辑能力能有效控制IRCUT双滤光片的工作状态。换句话说很多的厂家是不愿意在这上面投入成本的。