امکانات پیشرفته تولید کارآمدبا افزایش تقاضای نظارت شبانه در سیستم نظارت تصویری امنیتی، دوربین های مادون قرمز وارد بازار اصلی دوربین شده اند و حجم فروش روز به روز در حال افزایش است. مشکلات در کاربرد تکنولوژی دید در مادون قرمز به تدریج در معرض است.
در واقع، تکنولوژی دید در شب، یک تکنولوژی optoelectronic است که امکان مشاهدات شبانه را با استفاده از دستگاه های تصویربرداری optoelectronic فراهم می کند. این شامل دید در شب کم نور و دید در شب مادون قرمز است: تکنولوژی دید در شب با نور کم نوعی از تکنولوژی دید در شب با لوله افزایش تصویر است که در واقع تصویر ضعیف هدف را که نور شب را برای نورانی روشن می کند روشن می کند. فن آوری تصویربرداری فتوالکتریک. در اینجا به طور عمده در مورد فناوری مادون قرمز مجهز به دید در شب، که نوعی فناوری دید در شب است، به تصویر کشیدن و استفاده از نور مادون قرمز از منبع بازتاب مادون قرمز می پردازد. تجهیزات مربوطه فعال دستگاه مادون قرمز دید در شب است و هسته واقعی دوربین دوربین مادون قرمز است.
ترکیبی از منبع نور مادون قرمز، دوربین متشکل از دستگاه تصویربرداری فتوالکتریک غیر مستقیم نمایشگر CCD یا سنسور تصویر CMOS و لنز مورد نیاز برای تصویر تصویری، سه عامل اصلی است که بر اثر نظارت شبانه دوربین مادون قرمز تسلط دارند.
اول، انتخاب منبع نور مادون قرمز
نور مادون قرمز یک نور نامرئی دارای طول موجی بزرگتر از 780 نانومتر است. به طور کلی، سه روش برای تولید چنین نور نامرئی وجود دارد.
1. به طور مستقیم از نور مادون قرمز از لامپ های رشته ای یا زنون استفاده کنید. بدین معنی که فیلتر نور مرئی بر روی دو لامپ نصب می شود تا نور مرئی را فیلتر کند و تنها اشعه های مادون قرمز نامرئی منتشر می شود؛
2. از LED های مادون قرمز LED یا آرایه های LED برای تولید نور مادون قرمز استفاده کنید. چنین دستگاه ها نور مادون قرمز را بوسیله ترکیب مجدد الکترونها و حفره ها در نیمه هادی گالیم آرنسید (GaAs) تولید می کنند؛
3. از دیود لیزر مادون قرمز LD، همچنین می تواند به عنوان منبع نور مادون قرمز استفاده شود. با این حال، ضروری است که الکترونها را در حالت انرژی پایینتر به حالت انرژی بیشتری تحریک یا پمپ کنند و نور فروسرخ رادیویی تحریک شده را با تغییر مقدار زیادی توزیع ذرات و رسوب گذاری حفظ کنند.
اولین نوع منبع نور یک منبع نور مادون قرمز حرارتی است و بزرگترین مزیت آن این است که می توان آن را به یک قدرت نسبتا بزرگ و یک زاویه تابش بزرگ تبدیل کرد تا فاصله تابش طولانی باشد. بزرگترین نواقص این است که حاوی اجزای نور مرئی است، یعنی طوفان قرمز وجود دارد و عمر مفید کوتاه است. اگر شما 10 ساعت در روز کار می کنید، 5000 ساعت تنها می تواند برای بیش از یک سال استفاده شود. اگر شما در نظر گرمازدگی ناکافی هستید، امید به زندگی کوتاه است. به منظور بهبود عمر لامپ مادون قرمز تابش، یک مدار سوئیچ کنترل نور نیز باید برای کاهش زمان کار استفاده شود. علاوه بر این، مدار سوئیچ تاخیری برای جلوگیری از تداخل نور محیط اضافه شده است.
دومین لامپ مادون قرمز تشکیل شده از یک آرایه LED آرسناید نیمه هادی گالسیوم آرسنید است، به ویژه یک LED Array تراشه نورپردازی یکپارچه که در حال حاضر با استفاده از تکنولوژی جدید توسعه یافته است. LED Array آن دارای خروجی 800MW-1000MW نوری است که جایگزینی برای LED های معمولی شده است. LED Array زاویه نیمه قدرت 10 تا 120 درجه (زاویه متغیر) دارد.
از آنجایی که LED Array یک چراغ کاملا یکپارچه است و اندازه آن تنها یک سکه نقره ای است، می توان آن را به صورت یکنواخت در فضای داخلی در فضای داخلی، با عمر 50،000 ساعت روشن کرد. این در ابتدا در هواپیما های هوایی مورد استفاده قرار گرفت. در سال های اخیر، با توجه به توسعه بازار نظارت شبانه غیر نظامی، LED Array به تدریج به بازار غیرنظامی منتقل شد و تبدیل به یک انتخاب ایده آل برای نظارت شبانه با کیفیت بالا شد.
اگرچه LED های مادون قرمز و LED-آرایه ها منابع نور مادون قرمز را حذف کرده اند، منابع نور مادون قرمز LD باید برای نظارت بر صحنه های فوق العاده طولانی بیش از 1 کیلومتر انتخاب شوند. از آنجا که لیزرهای نیمه هادی دارای روشنایی بالاتر و جهت گیری بهتر نسبت به LED هستند.
به طور کلی، هنگام انتخاب یک منبع مادون قرمز، به نکات زیر توجه کنید.
A، انتخاب فاصله فاصله مادون قرمز باید حاشیه ای را ترک کند
هنگام انتخاب یک لامپ مادون قرمز، توجه ویژه ای به تفاوت بین فاصله اسمی و فاصله واقعی تابش می شود. از آنجا که برخی از تولیدکنندگان دارای فاصله قابل ملاحظه ای بزرگ هستند، آزمایش های واقعی در هنگام انتخاب تابش اشعه ماوراء بنفش، مورد نیاز است، و لبه کافی لازم برای روشنایی صحنه مشاهده شده مورد نیاز است.
منبع منبع فعلی ثابت باید انتخاب شود.
از آنجا که LED یک دستگاه جریان است، روشنایی و قدرت آن متناسب با جریان درایو، نه ولتاژ است. بنابراین، برای حفظ شدت درخشان، بایستی از یک منبع نور که توسط یک منبع جریان ثابت استفاده می شود استفاده شود.
C، برای انتخاب یک منبع حرارت خوب
از آنجا که لوله نوری دارای مشکل تولید گرما و تخلیه گرما است، به ویژه منبع نور با فاصله زیاد برق بزرگ است، بنابراین لازم است که یک منبع نور را با اتلاف حرارت مناسب انتخاب کنید تا عملیات پایدار و قابل اطمینان انجام شود.
D. برای استفاده از یک منبع نور مادون قرمز با یک منبع تغذیه مدار کنترل اتوماتیک سوئیچ کنترل نور و جدا از تابلو نور
از آن جا که مدار منبع تغذیه لامپ مادون قرمز از صفحه لامپ جدا نیست، گرما تولید شده توسط استفاده از لوله ای که نور را تحت تاثیر قرار می دهد، بر عملکرد اجزاء مدار تغذیه تأثیر می گذارد، درنتیجه سبب می شود که نور تابش نور لوله ناپایدار است با مدار سوئیچ کنترل نور، نور مادون قرمز می تواند ساخته شود. چراغ ها در طول روز خاموش می شوند و در شب باز می شوند.
E، برای انتخاب نور مادون قرمز با توجه به فاصله نظارت
از آنجا که چراغ مادون قرمز را می توان بر روی لنز نصب شده است، می توان آن را با دوربین مادون قرمز و یا به طور مستقیم در پوشش در اطراف دوربین و رابط لنز استفاده می شود. بدیهی است که این دو مجموعه دارای چراغ های مادون قرمز کمتری هستند و فاصله ای که آنها روشن می شوند قطعا تا آنجا که از یک لامپ LED مادون قرمز جداگانه نیستند. به طور کلی، بیش از 50 متر، بهتر است از یک نور مادون قرمز جداگانه استفاده کنید، و LD دیگر برای روشنایی شب در یک صحنه نظارت با فاصله بیش از 1 کیلومتر استفاده می شود، اما پرتو LD LDPE نازک و قوی است، بنابراین که پرتو مادون قرمز یک محدوده خاصی از صحنه ها را روشن می کند، استفاده از آن همچنین لازم است که پرتو را از طریق یک لنز گسترش دهنده پرتو گسترش دهیم.
دوم، انتخاب دوربین
در حال حاضر دستگاه حساسیت دوربین دارای دو نوع CMOS و CCD است. تراشه سنسور تصویر CMOS مانند CCD نیز به امواج نور مادون قرمز پاسخ می دهد، اما بسیار حساس تر از تراشه سنسور تصویر CCD در محدوده 890-980 نانومتر است و گرادیان انحراف با افزایش طول موج کاهش می یابد. با توسعه سریع تراشه های CMOS، سیگنال نویز کاهش یافته است و دوربین های CMOS ستاره نیز در دسترس هستند. بنابراین، لزوما محدود به انتخاب دوربین های CCD نیست و می تواند به طور کامل برای انتخاب مزایای مربوطه مورد استفاده قرار گیرد. به طور کلی، نقاط انتخاب دوربین مادون قرمز به شرح زیر است.
A، باید دوربین نور کم را انتخاب کنید، نیازهای نورپردازی آن معمولا ≤0.02Lux است
برخی از تولیدکنندگان و فروشندگان دوربین به طور غلط حداقل نور را گزارش می دهند، بنابراین فاصله مؤثر بینایی شبانه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، بنابراین بهتر است به طور خاص آزمایش شود.
دوربین های حساسیت درخشان و ستارگان می توانند در شرایط بسیار تاریک کار کنند اما برخی از مناطق با ضریب بازتاب کوچک هنوز در دسترس نیستند مانند بیابان ها، مناطق سبز و مناطق جنگلی. در این مورد، یک دوربین دید در شب با نور کم به طور مستقیم توسط یک پانل فیبر و یک مخروط نور توسط یک تبلت تصویری با کارایی بالا و یک CCD سیاه و سفید CCIR مورد نیاز است. به طور خلاصه، روشنایی پایین تر، بهتر است. از آنجایی که در حال حاضر استاندارد نشده است، غیر ممکن است باور کنیم که حداقل روشنایی کارخانه اسمی است. بهتر است تحت شرایط عملی آزمایش شود. به طور کلی، نیاز به نور به طور کلی ≤ 0.02 لوکس است.
ب. اندازه سنسور تصویر دوربین دوربین مادون قرمز به اندازه بزرگ است.
از آنجا که 1/4 CCD را نمی توان برای فاصله موثر دید در شب مادون قرمز بیش از 15m استفاده می شود، چرا که شار نور 1/4 CCD تنها 50٪ از 1/3 CCD است. اندازه CCD بزرگ است، و شار نور دریافتی بزرگ است؛ اندازه CCD کوچک است و جریان شار نور دریافتی کوچک است. بنابراین، دوربین دید در شب 1/2 CCD را انتخاب می کند و 1/3 از CCD را می توان آزمایش کرد، اما انتخاب کاملا غیرممکن است.
C، دوربین مادون قرمز باید شاتر اتوماتیک الکترونیکی و کنترل خودکار افزایش (AGC) را داشته باشد
به دلیل این توابع، سیگنال می تواند به وضعیت بهتر برای دیدار با اثر مشاهده شده تنظیم شود.
D، نیاز به پوشش مناسبی برای انتخاب CMOS دوربین فوق العاده مینیاتور
با توجه به مصرف کم برق، یکپارچگی بالا و اندازه کوچک، تنها سنسورهای CMOS تصویر می توانند استفاده شوند، بنابراین می توان آن را به دکمه پیراهن و دوربین CMOS با اندازه کت و شلوار کت و شلوار تبدیل کرد. همراه با مینیاتور کردن منبع مادون قرمز مربوطه و معرفی باتری های با کارایی بالا، چشم سوم در همه جا خواهد بود. به این ترتیب، با یک جفت عینک دید در شب و کلاه با منبع مادون قرمز و یک دوربین مینیاتوری CMOS، شب به رنگ سفید است. بدیهی است که این چهره زندگی کلی اجتماعی ما را تغییر خواهد داد.
E، مطابق با دوربین با یک منبع تغذیه کنترل شده کوچک است
انتخاب منبع تغذیه دوربین باید به دو مورد زیر توجه داشته باشد.
1. منبع تغذیه تنظیم شده را انتخاب کنید. از آنجا که AC220V از منبع تغذیه بی ثبات است، اگر فقط ترانسفورماتور با جریان متناوب 12V انتخاب شده و ثبات نداشته باشد، مدار در دوربین ناپایدار خواهد بود، که باعث می شود دوربین ناپایدار شود و عملکرد مورد نیاز الزاما را برآورده نمی کند.
2. بهتر است یک منبع تغذیه کوچک را انتخاب کنید که بیش از دو برابر جریان دوربین است. اگر جریان دوربین 200mA یا 250mA باشد، معمولا 500 مگاهرتز برای انتخاب آن کافی است. اگر انتخاب بیش از حد بزرگ است، مانند 1A برای یک دوربین، حجم خیلی بزرگ است و قیمت خیلی گران است؛ اگر بیش از حد کوچک باشد، جریان دوربین ممکن است داغ باشد (زیرا زمان کار مداوم بیش از حد طول می کشد) و بر قابلیت اطمینان و عمر کار تاثیر می گذارد.
سوم، انتخاب لنز و غیره
لنز دوربین تجهیزات کلیدی دوربین مادون قرمز است. کیفیت آن (شاخص) به طور مستقیم تاثیر تصویر بر روی سیستم تاثیر می گذارد. بنابراین، انتخاب مناسب لنز مربوط به کیفیت سیستم و هزینه مهندسی است. بنابراین، هنگام انتخاب یک لنز، به نکات زیر توجه کنید:
A بهترین انتخاب لنز مادون قرمز
با توجه به لنزهای معمولی نوری، نور مادون قرمز که به لنز منعکس شده توسط جسم نمی تواند به طور موثر بر روی سطح هدف CCD متمرکز شود، و تاثیر مادون قرمز دید در شب بسیار کاهش می یابد، بنابراین بهتر است از لنز مادون قرمز استفاده شود. به خصوص برای دوربین های رنگی سیاه و سفید، غیرممکن است که هواپیما های شبانه روزانه نظارت شوند بدون استفاده از یک لنز مادون قرمز، به طوری که تصاویر روز و شب را نمی توان پاک کرد.
B. اندازه تصویربرداری لنز انتخاب شده ترجیحا همان اندازه اندازه سنسور تصویر در دوربین است.
اندازه لنز انتخاب شده باید همان اندازه سنسور تصویر در دوربین باشد. اگر اندازه سنسور تصویر 1/2 "باشد، اندازه تصویربرداری از لنز باید 1/2" باشد.
هنگامی که اندازه تصویربرداری لنز بزرگتر از اندازه حساس به نور دوربین است، تصویربرداری تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت، اما زاویه دید تصویر واقعی از نظر میدان لنز نامناسبی کوچکتر است و هنگامی که اندازه تصویربرداری لنز کوچکتر از دوربین است. هنگامی که اندازه کوچک است، تصویربرداری را تحت تاثیر قرار می دهد، و تصویر توسط بشکه لنز احاطه شده است، و گوشه های سیاه در چهار گوشه تصویر ظاهر می شود.
می توان دید که برای 1/3 دوربین، 1/3، 1/2 "و 2/3" لنز می تواند انتخاب شود؛ برای 1/2 "دوربین، 1/2"، 2/3 "را می توان انتخاب کرد. لنز، اما نه 1/3 لنز. از آنجا که CCD مانند یک چشم انسان است، لنز مانند عینک های مردم است، عینک بیش از حد کوچک است، چشم چیزهای اطراف را نمی بیند.
C، بهترین انتخاب لنز و روش نصب رابط رابط دوربین
رابط بین لنز و دوربین در دو نوع نصب شده است: C-type و CS-type. این دو بهترین هستند اگر یک لنز C نوع را انتخاب کنید، باید یک حلقه ضخیم 5 میلی متری اضافه کنید. اگر به طور مستقیم به دوربین رابط رابط CS بدون اضافه کردن یک حلقه وصل شوید، سطح آینه عقب لنز ممکن است شیشه محافظ سطح حساس CCD را لمس کند، که ممکن است باعث آسیب به دوربین CCD شود. این به ویژه در کاربرد عملی قابل توجه است.
D، بهترین انتخاب یک لنز آریز اتوماتیک برای انطباق با تغییرات بزرگ در نور روز و شب است
با توجه به نظارت روزانه و شبانه، نوردهی به طور گسترده ای متفاوت است، بنابراین بهتر است از یک لنز دیافراگم خودکار استفاده کنید که به طور خودکار با توجه به روشنایی تغییر می کند تا تصویر روشن شود.
E، رزولوشن و تراکم لنز باید با الزامات مطابقت داشته باشد
وضوح لنز تصویربرداری مورد استفاده باید بیشتر از رزولوشن دوربین باشد، در غیر این صورت، وضوح مورد نیاز به دست نمی آید. و انتقال لنز در لنز بهتر است، یعنی ضعف نور بسیار کوچک است.
F، مانیتورینگ فاصله بیش از 1 کیلومتر، همچنین نیاز به استفاده از لنز کوممیت لامپ را فراهم می کند
با توجه به اندازه و فاصله صحنه که باید مشاهده کرد، لنز مناسب ليزر که لنز کالی مایت را گسترش می دهد، را انتخاب کنید تا پرتو لیزر بتواند صحنه را تحت نظارت قرار دهد تا نور منعکس کننده صحنه نظارت بتواند توسط دوربین دریافت شود.
G. توجه به پوشش محافظ پنجره شیشه ای با عملکرد خوب.
علاوه بر انتخاب لامپ های مادون قرمز، دوربین ها و لنزها، باید به مفاد جامع پوشش محافظ و منبع تغذیه توجه داشته باشید. از آنجا که پوشش محافظ بر تاثیر لامپ مادون قرمز اثر می گذارد، مانند نور مادون قرمز از طریق رسانه های مختلف، انتقال و بازتابی متفاوت است. به عنوان مثال، پنجره های شیشه ای مختلف، به خصوص شیشه ای با شیشه های ضد یخ اتوماتیک، دارای ضخامت های مختلفی از نور مادون قرمز است، بنابراین باید یک پوشش محافظ با شیشه پنجره خوب انتخاب شود.
چهارم نتیجه گیری
از بالا می توان دید که سه منبع نور مادون قرمز دارای مزایا و معایب خود هستند، اما منبع نور حرارتی مادون قرمز اساسا توسط چراغ مادون قرمز و منبع نور LED آرایه حذف می شود. از آنجا که LED Array نیز می تواند به طور کامل روشنایی فاصله چند صد متر از صحنه های نظارت. در مورد دوربرد نظارت فوقالعاده از 1 کیلومتر یا بیشتر، بهتر است از یک منبع نور مادون قرمز LD استفاده کنید. به دلیل روشنایی بالا، LD LED های بسیاری را می سازد، بنابراین نور نور مادون قرمز LD نور و کوچک است که بهترین انتخاب برای فاصله بسیار زیاد است.
مهمترین مسئله در انتخاب دوربین های مادون قرمز مجموعه کامل است. علاوه بر انتخاب منبع نور مادون قرمز، تطبیق دوربین، لنز، پوشش محافظ، منبع تغذیه و غیره باید به طور جامع در نظر گرفته شود. تنها با در نظر گرفتن نقاط انتخاب ذکر شده در مقاله، می توانیم با نیمی از تلاش ها را به دست آوریم.