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如何选择低照度的红外摄像机?

2011-12-6  阅读(2778)

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  红外摄像机就是指人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列依次为红橙黄绿青蓝紫,比紫光波长更短的光叫紫外线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。因为数码摄像机用CCD感应所有光线这就造成所拍摄影像和我们肉眼只看到可见光所产生的影像很不同。为了解决这个问题,数码摄像机在镜头和CCD之间加装了一个红外滤光镜,其作用就是阻挡红外线进入CCD,让CCD只能感应到可见光,这样就使数码摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。目前大多数的红外摄像机都采用LED红外发光二级管作为红外摄像机的主要材料。
  
  随着CCD和DSP技术的日趋进步,低照度红外摄像机日趋成熟稳定,很多厂家(商家)将摄像机的照度参数越标越低,从1.0lux到0.1lux,再到0.001lux等等,那么,这些摄像机果真有那么高的灵敏度吗?为了真正认识低照度红外摄像机,从下面几个方面阐述。
  
  镜头
  
  作为红外摄像机部件的重要组成部分,其作用是为红外摄像机的CCD聚焦被摄物体的光线,使景物在CCD上成像。其可摄取光线的多少直接决定了CCD成像的清晰度。衡量镜头摄取光线的多少,称之为进光量,镜头的进光量用F值(光圈)表示。F值=f(焦点距离)/D(镜头的有效口径),它与口径成反比,与焦点距离成正比。在焦距相同的条件下,镜头口径越大,F值越小,镜头进光量就越大。常见镜头的F值多为1.2、1.4,目前也有F1.0的镜头。因此为了使得红外摄像机获得理想的低照度效果,需要配置相适合的或配置F值较小的镜头。
  
  CCD感光器件
  
  目前红外摄像机常用的CCD主要有三大供应商,即SONY、SHARP和LG,在这三种CCD中,SONY的CCD感光度相对较好,常用的SONYCCD低照度技术为SuperHADCCD;后来SONY又研发出超感光度CCD,SONY称之为EXVIEWCCD,该CCD的感光度为SuperHADCCD的5倍。
  
  另外,CCD的尺寸大小也对感光度有着很大的影响,尺寸越大,其感光度越好。为了使红外摄像机有更低的照度指标,经常会采用1/2英寸的CCD摄像机。有数据显示:1/3英寸CCD的感光量只有1/2英寸CCD的56%;而1/4英寸CCD的感光量只有1/3英寸CCD的44%。
  
  图像DSP处理
  
  低照度红外摄像机发展至今,不仅有硬件技术方面的发展,对于DSP图像处理方面也有突出的表现,比如彩转黑技术和低速电子快门,即帧累积技术的出现。
  
  彩转黑技术
  
  通常黑白摄像机的灵敏度会比彩色摄像机的灵敏度要高很多,因为黑白摄像机中,DSP运算只对两种色彩进行处理,即黑色和白色,所以现在相当部分的低照度红外摄像机都有彩色转黑白的功能,即白天为彩色图像,夜间通过软件处理将图像转换为黑白图像,通过牺牲彩色效果来得到更低的照度。
  
  一般彩色转黑白的过程是通过CCD采集光线后转换的电荷强弱来控制,当电荷强度达到一定临界值时会自动转换为黑白图像,同样为保证在临界值时不会造成反复切换,会做一个延迟处理。

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