教您如何選擇低照度紅外攝像機
閱讀：1643發布時間：2011-11-29
隨著CCD和DSP技術的日趨進步，低照度紅外攝像機日趨成熟穩定，很多廠家（商家）將攝像機的照度參數越標越低，從1.0lux到0.1lux，再到0.001lux等等，那么，這些攝像機果真有那么高的靈敏度嗎?為了真正認識低照度紅外攝像機，從下面幾個方面闡述。
鏡頭
作為紅外攝像機部件的重要組成部分，其作用是為紅外攝像機的CCD聚焦被攝物體的光線，使景物在CCD上成像。其可攝取光線的多少直接決定了CCD成像的清晰度。衡量鏡頭攝取光線的多少，稱之為進光量，鏡頭的進光量用F值（光圈）表示。F值=f（焦點距離）/D（鏡頭的有效口徑），它與口徑成反比，與焦點距離成正比。在焦距相同的條件下，鏡頭口徑越大，F值越小，鏡頭進光量就越大。常見鏡頭的F值多為1.2、1.4，目前也有F1.0的鏡頭。因此為了使得紅外攝像機獲得理想的低照度效果，需要配置相適合的或配置F值較小的鏡頭。
濾光片
其是彩色攝像機的一個很小的器件，對紅外攝像機的成像效果起著很大作用。濾光片濾除紅外光。彩色攝像機的CCD也可感應紅外線，但因感應紅外光易導致DSP無法算出正確顏色，因此須加一片濾光片將光線中紅外光濾除，所以只有彩色CCD需要濾光片，黑白CCD不需要安裝。
低照度紅外攝像機為得到更低的照度，除攝取可見光外，也需要攝取一些紅外光，而不同波長的紅外光都被攝取會對攝像機成像造成一定的影響，所以要采用可濾除不需要的的紅外光而保留需要的紅外光的濾光片。目前低照度紅外攝像機會選用雙濾光片，即白天采用不感應紅外的濾光片以獲得清晰的圖像，夜間采用可感應紅外的濾光片得到更低的照度。此類紅外攝像機都會有一個光敏電阻，當光敏電阻感應到外界光線不足時會啟動紅外攝像機內的觸發電路，將不感應紅外光的濾光片切換成感應紅外光的濾光片。更的紅外攝像機在切換濾光片的同時會轉換成黑白圖像，以此得到更好的圖像效果。當然，在轉換過程中會遇到一個臨界值問題，若光線恰好在設定的臨界值時會來回切換，不但對成像效果會有影響，也會因為不停的機械運動影響濾光片的壽命，所以一些生產廠家在紅外攝像機內增加一個延遲電路，即當達到臨界值時延遲一段時間再切換，若在這個時段內，照度繼續降低，則切換，若保持不變或者升高，則不進行切換。
低速電子快門技術
低速電子快門利用電腦記憶體的技術，連續將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積疊加，成為一個影像相對較清晰的畫面。在CCD攝像機內，是用光學電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門，電子快門控制攝像機CCD的累積時間，當電子快門速度增加時，在每個視頻場允許的時間內，聚焦在CCD上的光減少，將降低攝像機的靈敏度。普通紅外攝像機的電子快門為PAL：1/50-1/100000秒，NTSC為1/60-1/100000秒，低速電子快門可放慢快門的曝光速度，使得CCD可更長時間累積電荷從而在低照度環境下得到相對清晰的畫面。現在幀累積攝像機其低速電子快門放慢速度可達到普通紅外攝像機的128倍。然而，隨著電子快門速度的放慢，會產生攝像機圖像拖尾現象，該類紅外攝像機比較適用于對靜止畫面的監視，活動劇烈的畫面監視不宜用。
CCD感光器件
目前紅外攝像機常用的CCD主要有三大供應商，即SONY、SHARP和LG，在這三種CCD中，SONY的CCD感光度相對較好，常用的SONYCCD低照度技術為SuperHADCCD;后來SONY又研發出超感光度CCD，SONY稱之為EXVIEWCCD，該CCD的感光度為SuperHADCCD的5倍。
另外，CCD的尺寸大小也對感光度有著很大的影響，尺寸越大，其感光度越好。為了使紅外攝像機有更低的照度指標，經常會采用1/2英寸的CCD攝像機。有數據顯示：1/3英寸CCD的感光量只有1/2英寸CCD的56%;而1/4英寸CCD的感光量只有1/3英寸CCD的44%。
圖像DSP處理
低照度紅外攝像機發展至今，不僅有硬件技術方面的發展，對于DSP圖像處理方面也有突出的表現，比如彩轉黑技術和低速電子快門，即幀累積技術的出現。
彩轉黑技術
通常黑白攝像機的靈敏度會比彩色攝像機的靈敏度要高很多，因為黑白攝像機中，DSP運算只對兩種色彩進行處理，即黑色和白色，所以現在相當部分的低照度紅外攝像機都有彩色轉黑白的功能，即白天為彩色圖像，夜間通過軟件處理將圖像轉換為黑白圖像，通過犧牲彩色效果來得到更低的照度。
一般彩色轉黑白的過程是通過CCD采集光線后轉換的電荷強弱來控制，當電荷強度達到一定臨界值時會自動轉換為黑白圖像，同樣為保證在臨界值時不會造成反復切換，會做一個延遲處理。
通過以上分析，用戶在選擇低照度紅外攝像機時不能盲目地看各商家所標的zui低照度參數，而應根據應用環境、要求、監視對象，再結合經濟能力選擇相應的低照度紅外攝像機。
