Täiustatud rajatised Tõhus tootmineTänu kasvavale nõudlusele öise nägemise järelvalve järele turvavideo jälgimise süsteemi projektis on infrapunakaamerad sisenenud kaamerate põhiturule ning müügimaht kasvab iga päevaga. Infrapunase öise nägemise tehnoloogia rakendamisel tekivad probleemid järk-järgult.
Tegelikult on öise nägemise tehnoloogia optoelektrooniline tehnoloogia, mis võimaldab öösel vaatamist optoelektrooniliste kujutusseadmete abil. See sisaldab vähese valgustusega öise nägemise ja infrapunase öise nägemise: vähese valgustusega öise nägemise tehnoloogia on omamoodi öise nägemise tehnoloogia koos kujutise parandamise toruga, mis tegelikult suurendab vaatamise eesmärgil öösel valgustatud valgust. Fotoelektriline kujutise tehnoloogia. Siin räägitakse peamiselt aktiivsest infrapunase öise nägemise tehnoloogiast, mis on omamoodi öise nägemise tehnoloogia, mis realiseerib vaatlust, valgustades ja kasutades infrapuna allika infrapunavalgust. Vastav seade on aktiivne infrapunane öise nägemise seade ja tegelik südamik on infrapunakaamera.
Infrapuna valgusallika, kaamera, mis koosneb mitte-otsese fotoelektrilise kujutusseadme CCD või CMOS pildiandurist ja pildistamiseks vajaliku objektiivi kombinatsioonist, kombinatsioon on kolm peamist tegurit, mis domineerivad infrapunakaamera öise seire mõjul.
Esiteks, infrapuna valgusallika valik
Infrapuna valgus on nähtamatu valgus, mille lainepikkus on üle 780 nm. Üldiselt on sellise nähtamatu valguse valmistamiseks kolm meetodit.
1. Kasutage otse hõõglampide või ksenoonlampide infrapunavalgust. See tähendab, et nähtav valgusfilter on paigaldatud kahele laternale nähtava valguse filtreerimiseks ja ainult nähtamatu infrapunakiirgus;
2. Infrapunavalguse saamiseks kasutage infrapunavalgusdioodi LED-id või LED-massiive. Sellised seadmed tekitavad infrapunavalgust, ühendades elektronid ja augud gallium-arseniid (GaAs) pooljuhtides;
3. Kasutage infrapuna laserdioodi LD, samuti saab seda kasutada infrapuna valgusallikana. Siiski on vaja ergutada või pumbata elektrone madalama energia olekus kõrgemale energiaseadmele ja säilitada stimuleeritud kiirguse infrapunavalgus, pöörates suure hulga osakeste jaotuse ja resoneerides.
Esimene valgusallika tüüp on termiline infrapuna valgusallikas ja selle suurim eelis on see, et seda saab teha suhteliselt suureks võimsuseks ja suureks kiiritusnurgaks, nii et kiirguskaugus on pikk. Suurim puudus on see, et see sisaldab nähtavaid valgusdetaile, st on punane torm ja kasutusiga on lühike. Kui te töötate 10 tundi päevas, saab 5000 tundi kasutada ainult kauem kui üks aasta. Kui arvestate ebapiisava soojuse hajutamisega, on eluiga lühike. Soojuskiirguse infrapuna lambi tööea parandamiseks tuleb tööaja vähendamiseks kasutada ka valgusjuhtimislülitust. Lisaks on ümbritseva valguse häirete vältimiseks lisatud viivituslülitusahel.
Teine on infrapunavalgusti, mis koosneb pooljuhtide gallium-arseeni LED-i massiividest, eriti massiiv-tüüpi integreeritud valgust kiirgavatest kiibist LEDArray, mis on nüüdseks välja töötatud uue tehnoloogia abil. Selle LED-Array optiline väljund on 800mw-1000mw, mis on muutunud tavaliste LEDide asendajaks. LED-armil on poolvõimsuse nurk 10-120 ° (muutuvnurk).
Kuna LED-Array on väga integreeritud LED ja suurus on vaid üks senti, võib see kogu ruumi valguses ühtlaselt valgustada, eluaeg 50 000 tundi. Algselt kasutati seda lennuki õhusõidukites. Viimastel aastatel on tänu öiste öiste seireturu arengule LED-Array järk-järgult kolinud tsiviilturule, muutudes ideaalseks valikuks kvaliteetsete öise seire jaoks.
Kuigi infrapuna-LEDid ja LED-valgustid on kõrvaldanud soojusinfrapuna valgusallikad, tuleb infrapuna LD valgusallikad valida üle 1 km pikkuste ultra-pikamaa stseenide jälgimiseks. Kuna pooljuhtlaseritel on suurem valgus ja parem suunduvus kui LED-idel.
Infrapunaallika valimisel pöörake üldjuhul tähelepanu järgmistele punktidele.
Infrapuna valguse kauguse valik peaks jätma marginaali
Infrapunavalgustuse valimisel pöörake erilist tähelepanu nominaalse kauguse ja tegeliku kiirguskauguse vahele. Kuna mõnel tootjal on nominaalselt suur nähtav kaugus, on IR-lambi kiirguskauguse valimisel vaja tegelikku katsetamist ning piisav varu on vajalik, et täheldatud stseeni valgustus oleks usaldusväärne.
B. Tuleks valida püsiva voolu allika allikas.
Kuna LED on voolujuhtiv seade, on selle heledus ja võimsus proportsionaalsed ajami vooluga, mitte pinge. Seega, et hoida valgustugevust konstantsena, on vaja kasutada pidevat vooluallikat juhitavat valgusallikat.
C, valida hea soojusallikas
Kuna valgust kiirgav toru on soojuse tekitamise ja soojuse hajutamise probleemiga, eriti suure võimsusega kaugus on suur, siis on vaja valida hea valgusallika, mis tagab stabiilse ja usaldusväärse töö.
D. Valgusjuhtimislüliti automaatse juhtimisahela toiteallikaga infrapunavalguse allika kasutamine ja valgustusplaadist eraldatud
Kuna infrapunavalgustuse toitepinge ei ole laternaplaadist eraldatud, mõjutab valgust kiirgava toru töö käigus tekkiv soojus toiteallika vooluahela komponendi jõudlust, mis põhjustab valgust kiirgava valgusti valgustuse. toru on ebastabiilne. Valgusjuhtimisega lüliti lülitusega saab infrapunavalgust teha. Valgustus on päeva jooksul välja lülitatud ja öösel avatud.
E, et valida infrapunavalgus vastavalt jälgimiskaugusele
Kuna infrapunavalgustit saab paigaldada objektiivile, saab seda kasutada ka infrapunakaameraga või otse kaamera ja objektiivi liidese ümbruses. Loomulikult on nendel kahel komplektil vähem infrapuna-LED-e ja nende valgustatud kaugus ei ole kindlasti nii kaugel kui eraldi infrapuna-LED-lamp. Üldiselt on rohkem kui 50 meetrit parem kasutada eraldi infrapunavalgust ja teist LD-d kasutatakse seire stseeni öise nägemise valgustamiseks, mille kaugus on üle 1 km, kuid LD kiirgus on õhuke ja tugev, nii et et infrapunakiir valgustab teatud stseeni vahemikku, tuleb kasutada ka kiirgust laiendava läätse kaudu.
Teiseks, kaamera valik
Praegu on kaamera valgustundlik seadmel kaks tüüpi CMOS ja CCD. Sarnaselt CCD-le reageerib CMOS-i pildianduri kiip ka infrapunavalguse lainetele, kuid see on tunduvalt tundlikum kui CCD kujutise sensori kiip 890-980 nm vahemikus ning nõrgenemise gradient on aeglasem, kui lainepikkus suureneb. CMOS-kujutise kiipide kiire arenguga on mürasignaali veelgi vähendatud ning ka tärnitaseme CMOS-kaamerad on saadaval. Seetõttu ei piirdu see tingimata CCD kaamerate valikuga ja seda saab täielikult ära kasutada nende eeliste valimiseks. Üldiselt on infrapuna kaamera valiku punktid järgmised.
A, peaks valima madala valgustusega kaamera, selle valgustusnõuded on tavaliselt ≤ 0,02Lux
Mõned kaamera tootjad või müüjad teatavad vale valgustusest valesti, nii et öise nägemise efektiivne kaugus on oluliselt vähenenud, seega on kõige parem katsetada konkreetselt.
Valgus- ja tähttaseme sensibiliseerimise kaamerad võivad töötada väga tumedates tingimustes, kuid mõned väikesed peegeldustegurid ei ole veel kättesaadavad, näiteks kõrbed, haljasalad ja metsaalad. Sellisel juhul on nõutav madala valguse tasemega öise nägemise kaamera, mis on otseselt ühendatud kiudpaneeliga ja kerge koonusega suure jõudlusega kujutise võimendaja ja CCIR must-valge CCD-ga. Lühidalt öeldes, seda madalam on valgustus, seda parem. Kuna see ei ole praegu standardiseeritud, on võimatu uskuda, et tehase minimaalne valgustus on nominaalne. Parem on katsetada praktilistes tingimustes. Üldiselt on valgustusnõue üldiselt ≤ 0,02 Lux.
B. Valitud infrapunakaamera pildianduri suurus on võimalikult suur.
Kuna 1/4 CCD-d ei saa kasutada infrapunase öise nägemise efektiivseks kauguseks üle 15 meetri, sest 1/4 CCD valgusvoog on ainult 50% 1/3 CCD-st. CCD on suur ja vastuvõetud valgusvoog on suur; CCD suurus on väike ja saadud valgusvoog on väike. Seetõttu valib öise nägemise kaamera 1/2 CCD-st ja 1/3 CCD-st saab testida, kuid 1/4-d on täiesti võimatu valida.
C, infrapunakaameral peaks olema automaatne elektrooniline katik ja automaatne võimenduse juhtimine (AGC)
Nende funktsioonide tõttu saab signaali reguleerimise vaateväljundi saavutamiseks paremini reguleerida.
D, peate katma võimaluse valida CMOS ultra-miniatuurne kaamera
Väikese energiatarbimise, suure integreerituse ja väikese suuruse tõttu saab kasutada ainult CMOS-i pildiandureid, nii et seda saab teha särginupuks ja sobiva nupu suurusega CMOS-kaameraks. Koos vastava infrapuna allika miniatureerimisega ja suure jõudlusega patareide kasutuselevõtuga on kolmas silm kõikjal. Sel moel on öise nägemisprilliga paar ja infrapunaallikaga müts ja CMOS-i ultra-miniatuurne kaamera öösel valge. Loomulikult muudab see kogu meie ühiskonnaelu nägu.
E, sobitades kaamera väikese reguleeritava toiteallikaga
Kaamera toiteallika valik peaks pöörama tähelepanu järgmistele kahele punktile.
1. Valige reguleeritud toiteallikas. Kuna vooluvõrgu AC220V on ebastabiilne, kui on valitud ainult 12 V vahelduvvooluga trafo ja see ei ole stabiliseeritud, on kaamera vooluahel ebastabiilne, mis muudab kaamera ebastabiilseks ja nõutav jõudlus ei vasta nõuetele.
2. Parem on valida väike toiteallikas, mis on rohkem kui kaks korda suurem kaamera voolust. Kui kaamera vool on 200mA või 250mA, on tavaliselt piisav valida 500mA. Kui valik on liiga suur, näiteks 1A kaamera jaoks, on maht liiga suur ja hind on liiga kallis; kui see on liiga väike, võib kaamera vool olla kuum (kuna pidev tööaeg on liiga pikk) ja mõjutab töökindlust ja tööiga.
Kolmandaks, objektiivi valik jne.
Kaamera objektiiv on infrapunakaamera põhivahend. Selle kvaliteet (indikaator) mõjutab otseselt süsteemi kujutisefekti. Seega, kas objektiivi valik on asjakohane, on seotud süsteemi kvaliteedi ja tehniliste kuludega. Seetõttu pöörake objektiivi valimisel tähelepanu järgmistele punktidele:
A, parim infrapunaliidese valik
Tavapärase optilise läätse tõttu ei saa objekti poolt objektiivile tagasi peegeldunud infrapunavalgust efektiivselt fokuseerida CCD sihtmärgi pinnale ning infrapunase öise nägemise efekt väheneb oluliselt, seega on soovitav kasutada infrapunaklaasi. Eriti värvi muutvate mustade kaamerate puhul on võimatu teha ööpäevase valvekeskuse tasapindu ilma infrapunaklaasi kasutamata järjekindlalt, nii et päevaseid ja öiseid pilte ei saa hoida selge.
B. Valitud objektiivi kujutise suurus on eelistatavalt sama, mis kaamera pildisensori suurus.
Valitud objektiivi suurus peaks olema sama, mis kaamera pildisensori suurus. Kui pildianduri suurus on 1/2 ", peab objektiivi kujutise suurus olema 1/2".
Kui objektiivi kujutise suurus on suurem kui fotoaparaadi valgustundliku pinna suurus, ei mõjuta see kujutist, kuid tegelik kujutise vaatenurk on väiksem kui objektiivi nominaalne vaatevälja ja kui kujutise suurus on objektiiv on kaamerast väiksem Kui suurus on väike, mõjutab see pildistamist ja pilti ümbritseb objektiivi silinder ning pildi neli nurka ilmuvad mustad nurgad.
On näha, et 1/3 "kaamerate puhul saab valida 1/3", 1/2 "ja 2/3" objektiivi; 1/2 "kaameratele saab valida 1/2", 2/3 ". Objektiiv, kuid mitte 1/3 objektiiv. Kuna CCD on inimese silmaga sarnane, on lääts sarnane inimeste prillidega, klaasid on liiga väikesed, silmad ei näe ümbritsevaid asju.
C, parim valik objektiiv ja kaamera liidese paigaldamise meetod
Objektiivi ja kaamera vaheline liides on paigaldatud kahte tüüpi: C-tüüpi ja CS-tüüpi. Need kaks on parimad. Kui valite C-tüüpi objektiivi, tuleb lisada 5 mm paksune rõngas. Kui ühendate otse CS liidese kaameraga ilma rõngast lisamata, võib läätse tagumine peeglipind puudutada CCD tundliku pinna kaitseklaasi, mis võib kahjustada CCD kaamerat. See on eriti märgatav praktilisel kasutamisel.
D, on parem valida automaatne iirisobjektiiv, et kohaneda suurte muutustega päevases ja öises valguses
Päevase ja öise seire tõttu on valgustus väga erinev, seega on kõige parem kasutada automaatset iirise objektiivi, mis muutub vastavalt valgustusele, et pilt oleks selge.
E, objektiivi eraldusvõime ja läbilaskvus peavad vastama nõuetele
Kasutatava pildistamisobjektiivi eraldusvõime peab olema suurem kui kaamera eraldusvõime, vastasel juhul ei saavutata soovitud teravust. Ja läätse läätse läbilaskvus on parem, st valguse sumbumine on väga väike.
F, mille kaugus on üle 1 km, peab kasutama ka laserkiirte laiendamise kollimeerivat läätse
Vastavalt jälgitava stseeni suurusele ja kaugusele valige sobiv laserkiire laiendav kollimeeriv lääts, nii et laserkiir saaks valgustada jälgitavat stseeni, nii et kaamera saaks vastu võtta jälgimiskoha peegeldunud valguse.
G. Pöörake tähelepanu aknaklaasi kaitsekatetele hea jõudlusega.
Lisaks infrapunavalgustite, kaamerate ja objektiivide valimisele peaksite pöörama tähelepanu ka kaitsekatete ja toiteallikate põhjalikele kaalutlustele. Kuna kaitsekate mõjutab infrapunavalgustuse mõju, näiteks infrapunavalgus, mis läbib erinevaid kandjaid, on läbilaskvus ja peegelduvus erinevad. Näiteks on erineva klaasiga klaas, eriti automaatne sulatatud kaetud klaas, infrapunavalguse nõrgenemisest erinev, mistõttu tuleb hoolikalt valida hea aknaklaasiga kaitsekate.
Neljandaks, järeldus
Ülaltoodust nähtub, et kolmel infrapunavalguse allikal on oma eelised ja puudused, kuid infrapunavalgusallikas ja LED-Array valgusallikas kõrvaldavad põhiliselt infrapuna valgusallika. Kuna LED-Array-d saab kasutada ka mitme saja meetri kauguse jälgimiseks. Ultra kaugekontrolli stseen, mis on 1 km või rohkem, on parem kasutada infrapuna LD valgusallikat. Suure heleduse tõttu on LD paljudel LEDidel, nii et infrapunane LD valgusallikas on väike ja kerge, mis on parim valik väga kaugekõnedeks.
Infrapunakaamerate valikul on kõige olulisem küsimus täielik komplekt. Lisaks infrapunavalgusallika valimisele tuleb põhjalikult uurida kaamera, objektiivi, kaitsekatte, toiteallika jne vastavust. Ainult artiklis mainitud valikupunktide kaalumisel võime selle tulemuse poole võrra vähendada.