紅外光源及其在安防監(jiān)控中的應(yīng)用隨著光電信息技術(shù)的發(fā)展,紅外固體發(fā)光器件己由傳統(tǒng)的紅外LED,小功率陣列式LED,到現(xiàn)在的大功率陣列式LED,即新一代紅外光源LED-Array。該光源的出現(xiàn),克服了第一、二代紅外光源的缺陷,使得安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)24小時不間斷地監(jiān)控真正變?yōu)楝F(xiàn)實。本文介紹紅外光源的種類、發(fā)展,新一代陣列式紅外光源的特點與半導(dǎo)體激光紅外光源的區(qū)別與比較,以及它在安防視頻監(jiān)控中的應(yīng)用與發(fā)展前景。
引言
光是生命的源泉,它哺育了世間的萬物,為人類世界帶來了智慧和光明。如果沒有光,就不可能有我們現(xiàn)在的文明。因而,從抽象的藝術(shù)表現(xiàn)到有效的科學(xué)應(yīng)用,光(光學(xué))為我們提供了很有價值的信息資源。1860年,麥克斯韋電磁理論建立后,才認(rèn)識到光也是一種電磁現(xiàn)象。原來光和無線電波一樣,也是一種電磁波,只不過光的波長比無線電波短得多而已。
電磁波譜及波段劃分如圖1所示。由圖1可知,電磁波包括的范圍很廣,如現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的宇宙射線,其波長小于幾個皮米(1pm=10-12m),而廣播用的無線電波的波長則達(dá)上千米,它們都屬于電磁波的范疇。光波僅僅是電磁波中的一小部分,它包括的波長區(qū)間約從幾個納米(1nm=10-9m)到1mm左右。這些光并不是人眼都能看得見的。其中只有波長從約380nm到780nm范圍內(nèi)的電磁波,才能引起人眼感光細(xì)胞的直接感覺。這一段波譜我們稱為可見光區(qū)。為了清楚起見,分別將紫外、可見和紅外光部分放大如圖1下部分所示。在可見光中,波長最短的是紫光,稍長的是藍(lán)光,以后的順序是青光、綠光、黃光、橙光和紅光,紅光的波長最長。而在不可見光中,波長比紫光短的光稱為紫外線,比紅光長的叫紅外線。紅外光的波長有3個區(qū):波長從0.78μm~1.5μm的光為近紅外光;波長從1.5μm~10μm的光為中紅外光;波長從10μm~1000μm的光為遠(yuǎn)紅外光。
顯然,那種說:“可見光的波長是300nm~700nm”,“波長超過700nm的光線叫做紅外線”,“715nm的紅外燈能使大多數(shù)黑白攝像機(jī)或晝夜轉(zhuǎn)換攝像機(jī)對該波長范圍的紅外光都比較敏感,從而達(dá)到對攝像機(jī)選擇要求不高的效果,并且較于830nm的紅外燈具有更遠(yuǎn)的投射距離,但同時此波長的紅外燈也特別容易在燈窗口處產(chǎn)生紅暴點,從而使任何人都能夠遠(yuǎn)距離看到紅外燈的工作狀態(tài)”(至今還有人在文章中這樣說)是錯誤的。在錯誤的結(jié)論下討論紅暴問題自然也就不恰當(dāng)了,因為700~780nm的光,本來就是看得見的紅光。
隨著安防行業(yè)的發(fā)展,24小時不間斷地監(jiān)控對夜視要求越來越高,紅外技術(shù)經(jīng)歷了不同時期的發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于監(jiān)控夜視領(lǐng)域,尤其要求夜間隱蔽性監(jiān)控。因為傳統(tǒng)式的照明燈光經(jīng)常會引起別人的注意,會提醒入侵者“裝有電視監(jiān)控系統(tǒng)”,或者會影響周圍的住戶。而安裝紅外光源則不存在這些問題。
目前,在安防監(jiān)控領(lǐng)域主要是利用紅外光源照明的主動紅外夜視系統(tǒng)。本文介紹紅外光源的種類、發(fā)展,新一代陣列式紅外光源的特點,與半導(dǎo)體激光紅外光源的區(qū)別與比較,以及它在安防視頻監(jiān)控中的應(yīng)用與發(fā)展前景。
紅外光源的種類及發(fā)展
紅外技術(shù)早在60年代初期由美國貝爾實驗室研發(fā)成功,到目前為止,廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控行業(yè),紅外技術(shù)的運用有兩種方式:第一種是被動紅外夜視技術(shù)。它是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)觀察的紅外技術(shù),它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo),其對應(yīng)裝備為紅外熱感應(yīng)成像儀。熱成像儀" target=_blank>熱成像儀具有不同于其它夜視儀" target=_blank>夜視儀的獨特優(yōu)點,如可在霧、雨、雪的天氣下工作,作用距離遠(yuǎn),能識別偽裝和抗干擾等,已成國外夜視裝備的發(fā)展重點,并將在一定程度上取代微光夜視儀。但畫面僅為物體的輪廓,無法做為呈堂的證據(jù),而且它的價格極為昂貴,一旦價格下降,也將會用于監(jiān)控系統(tǒng)。