紅外攝像機(jī)成像原理
在夜視監(jiān)控系統(tǒng)中,常規(guī)的辦法是利用可見(jiàn)光照明,但這種方式存在不能隱蔽、容易暴露監(jiān)控目標(biāo)等缺點(diǎn),因此使用較少;目前隱蔽、科學(xué)的夜視監(jiān)控是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對(duì)零度(-273℃)以上都有紅外線輻射,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越多。利用此原理制成的攝像機(jī)最典型的就是紅外熱像儀,但是,這種特殊的紅外攝像機(jī)造價(jià)昂貴,因此僅限于軍事或特殊場(chǎng)合使用。而主動(dòng)紅外攝像技術(shù),是采用紅外燈輻射“照明”(主要是紅外光線),應(yīng)用普通低照度黑白攝像機(jī)、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)或紅外低照度彩色攝像機(jī),感受周?chē)拔锖铜h(huán)境反射回來(lái)的紅外光實(shí)現(xiàn)夜視監(jiān)控。主動(dòng)紅外攝像技術(shù)成熟,穩(wěn)定,成為夜視監(jiān)控的主流。
紅外攝像機(jī)是將攝像機(jī)、防護(hù)罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成為一體的攝像設(shè)備。它實(shí)現(xiàn)夜視的基本原理是利用普通CCD黑白攝像機(jī)可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見(jiàn)光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來(lái)夜視成像。紅外燈的功率和角度,攝像機(jī)的配置,一定焦距的感紅外鏡頭,以及是否有良好的供電散熱處理是判斷紅外一體化攝像機(jī)性能的重要參數(shù)。
目前市場(chǎng)上也有許多產(chǎn)品是攝像機(jī)與紅外線投射器分開(kāi)的,這需要用戶對(duì)紅外燈和攝像機(jī)的性能有足夠的了解,能夠根據(jù)紅外燈的角度、攝像機(jī)鏡頭參數(shù)等作合理的搭配。
利用紅外硬件閉環(huán)仿真系統(tǒng)能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)紅外攝像機(jī)、導(dǎo)彈尋的器及各種紅外探測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,而仿真系統(tǒng)的核心器件是動(dòng)態(tài)紅外景象產(chǎn)生器.文中概述了各種紅外景象產(chǎn)生技術(shù),如電阻陣列、激光二極管陣列、光調(diào)制技術(shù)等,重點(diǎn)介紹了發(fā)展最快且最具潛力的電阻陣列,包括其發(fā)展水平、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài).為了便于比較,給出了某些重要器件的性能參數(shù).
這種攝像機(jī)采用間距為40μm的320×240元InGaAs焦平面列陣,并配有非均勻性校正、自動(dòng)增益和顯示增強(qiáng)算法。紅外攝像機(jī)的尺寸為3.8in見(jiàn)方,重量不到90g,功耗小于1.6W,可安裝在無(wú)人駕駛的飛行器、車(chē)輛和機(jī)器人中,或者安裝在手持式和便攜式系統(tǒng)中,其應(yīng)用包括隱蔽監(jiān)視、成像光譜學(xué)、天文學(xué)、發(fā)射顯微學(xué)和機(jī)器人視覺(jué)等其主要用于監(jiān)控工程,而且早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的,崦主要應(yīng)用于軍事方面,但主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)由于發(fā)射紅外線,易于被敵軍所發(fā)現(xiàn),因而在軍事上基本淘汰,但應(yīng)用于民用方面還是有很大發(fā)展的。