红外灯基础知识
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红外灯基础知识
红外夜视技术分为主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察的夜视技术。
被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术,它根据目标与背景或目标各部分之间的温差或热辐射差来发现目标。其装备为热像仪。热成像仪具有不同于其它夜视仪的独特优点,如可在雾、雨、雪的天气下工作,作用距离远,能识别伪装和抗干扰等,已成国外夜视装备的发展重点,并将在一定程度上取代微光夜视仪。
监控领域的夜视系统主要采用主动红外夜视技术,其主要产品为红外灯和日夜转换摄像机。
红外灯的原理及其特性
光是一种电磁波,它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光。通常人们将红外光划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为0.75~3.0微米;中红外指波长为3.0~20微米;远红外则指波长为20~1000微米。
红外灯有不同的功率及715Nm、830nM两种波长,波长的不同决定了红外灯照明距离和效果:
1.715nM的红外灯由于其照明距离远,效果好,但是会产生红暴情况(现在家用数码相机的补光用的就是这种红外灯);
2.使用830nM的红外灯基本没有红暴现象或是红暴很少,但在实际应用中应选用低照度摄像机。
红外灯的照射距离
红外灯的最大照明范围取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平,红外聚光灯最远的投射范围基本如下:
500W =150至200米
300W =80至120米
50 W =15至30米
30 W =5至15米
红外灯管介绍
目前监控领域中使用的红外灯主要为半导体固体发光(红外发光二极管)红外灯。红外发光二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。
半导体固体发光红外灯最大的优点是可以完全无红暴点(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红爆点为有可见红光)和寿命长。
红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说,其红外辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的最大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。
LED红外灯因为其成本造价低,成为目前使用最多的红外产品,其缺点为照射距离近(单个LED的光学输出为5mw-15mw)、角度小(7至12度)光线分布不均体积大等。其使用寿命一般为6000小时。