红外摄像机原理红外摄像机功能

首先我们要明确一点光肯定是能够透的，至少能透一部分，不能透的部分就折射或者反射了，我们人的眼睛因为有光的刺激才能够看得见东西，当然对于人类来说还有很多光是不可见光。

　　在红外线中，有一种近红外线，能穿透人的衣物，到达人的皮肤，再反射出去，这就给使用红外摄像机看透人体衣物等其他物体有了实现的理论依据。

　　一般摄像机都是光学摄像机，只能扑捉到可见光，有一种热成像摄像机，能扑捉到比可见光频率低的光线——红外光，能在黑夜中拍到大致轮廓。

　　红外摄像机之所以能在黑暗中看到物体，是因为它能用感光元件CCD感应所有光线（可见光\红外线和紫外线等），并转化成我们肉眼能看到的影像。而在白天，这个特性就造成了摄像机拍摄的影像与我们肉眼所看到的影像不一致，为了解决这个问题，在摄像机的镜头和CCD之间加装了一个ICF红外滤光镜，其作用就是阻挡红外线和紫外线等光线进入感光元件CCD，让 CCD只能感应可见光，这样就使看到的影像和我们肉眼看到的影像一样了。

　　可见光其实也一样能透，比如夏天衣服穿薄了可透过衣服看到下面的内衣之类。红外线类似道理，防范上和夏天穿衣类似，限制上也是一样，布料厚了不能透，不贴身很难透，窗帘如果是遮光的基本透不过，最多也就看到人影，距离上远了就看不清。设备不同十几米几十米也就是一般摄像机能看清的距离了，军用的也许距离更远但是你买得到吗？根本无需担忧。

红外摄像机原理

光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。比红光波长更长的光叫红外线，人的肉眼是看不到红外线的。

　　红外灯发出红外线照射物体，红外线漫反射，被监控摄像头接收，形成视频图像。就好比黑夜里用手电筒照亮一样，手电筒相当于红外灯，摄像头相当于人眼球，道理是一致的，人眼虽然看不到红外光，但红外摄像头的可以接收得到。

　　其实简单说就是摄像头多了一个主动红外线发射的装置，接受系统和自然光摄像头原理差不多。自然光摄像头是接收自然光的反射后成像。那么在黑暗的环境下，没有自然光，我们就会开灯来让摄像头获得光源。

　　现在的红外摄像机技术分为被动红外摄像机技术和主动红外摄像机技术。

　　被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度（-273℃）以上都发射红外光的原理，人体和热机发出的红外光较强，其它物体发出的红外光相对微弱，利用特殊的热红外夜视仪可以实现夜间监控。但这种特殊的热红外夜视仪造价昂贵，而且不能直观、清晰地反映周围环境状况，因此在通常的夜视系统中较少被采用。

　　主动红外摄像技术，即利用红外灯来产生红外辐射，发出人眼看不见的红外光去照射景物和环境，即可使用普通低照度CCD黑白摄像机或“白天彩色夜间自动转黑白”的摄像机或“红外低照度彩色摄像机”去感受周围景物反射回来的红外光，从而实现夜视功能。

　　摄像机上的红外线夜摄的红外发光二极管就像一个照明灯，相机的滤镜只能滤过这一种特殊波长的红外光，不是什么光都能滤过，而且这样需要很长时间的曝光。

　　现阶段的红外摄像系统基本配置是：摄像机、镜头、红外灯、红外灯电源等。这里所指的摄像机要求是低照度摄像机，且红外灯发射的红外光能够被该摄像机接收，镜头也要求能感应红外光，其主要指标F值（通光量）越小，夜视效果越好。摄像效果的好坏，与摄像机及配套器件的合理选用有直接的关系。

　　不同规格CCD的摄像机会较大地影响到红外摄像机的图像效果。目前CCD摄像机规格有1/2“、1/3”、1/4“。l/3”CCD的光通量是1/2“CCD的44%，1/4”CCD的光通量是1/3“CCD的50%，可见1/2”摄像机晚间图像效果最好，所以可以根据不同的环境和监控要求来选择不同规格的摄像机。

　　红外摄像机参数分析

　　红外摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响红外摄像机的整机指标，因此，红外摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。

　　镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么红外摄像机所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用红外摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；红外摄像机与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。

　　我们需要关注的参数主要有：

　　由于摄像机的核心部件是CCD，所以其主要参数大多与CCD有关，下面就列出摄像机的主要参数：

　　１）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。

　　（２）CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。

　　（３）水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在33到500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。

　　（４）最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，2~3lux属一般照度。

　　（５）扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。

　　（６）摄像机电源。交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。

　　（７）信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。

　　（８）视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。

　　（９）镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。

　　下面我们以KL–9540DH为例子来说明下我们需要关注的参数。

　　素数：795（H）&TImes;596（V）， 470K

　　同步系统：内同步

　　红外灯数量：Ф8mm&TImes;34只

　　最低照度：0LE&TImes;（低于2LE&TImes;夜间灯自动启动）

　　镜头规格：F= 4—16mm可选