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

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。對于紅外攝像這塊也是這樣，而且市場情況會(huì)越來越好。隨著市場需求的出現(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，紅外探測器能將強(qiáng)弱不等的輻射信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，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，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，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。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)的市場增幅超過了200%。而模擬攝像機(jī)在2012年卻量價(jià)齊跌，市場占有率已跌至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)場圖像接收、控制信號的協(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)控中心不僅能對總部進(jìn)行監(jiān)控，還能對分支機(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感光面積相對低于CCD，造成CMOS低照度效果相對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，其噪聲信號也在進(jìn)一步降低，星光級別的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)化與高清化的號召下，CMOS傳感器無疑是其未來的重點(diǎn)選擇對象。再者，與CMOS搭載的DSP芯片性能日益增強(qiáng)，使得視頻信號處理技術(shù)可最高效的降低相對靜止畫面的增益幅度，這樣就可以極大的減少和消除信號中的噪聲干擾，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，其從CCD感光組件的輸出信號中分離出綠藍(lán)紅三基色視頻信號，再合成產(chǎn)生彩色電視信號(彩色信號只感應(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。

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的工作電流對供電電壓的影響，此外傳輸電纜的長度也會(huì)對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。