红外灯的原理及应用

    一、红外灯的原理及应用

    （一）红外发光二极管（LED）原理

    红外灯发光体是由红外发光二极管（LED）矩阵组成。红外发光射二极管由红外辐射效率高的材料制成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。其最大的优点是可以完全无红暴，（采用940～950nm波长红外管）或仅有微弱红暴（采用850nm波长红外管）；还具有寿命长的特点。

    ＊红暴为有可见红光

    （二）光控软开关电路电路

    本红外灯采用了光控软开关电路，以减少其工作状态转换的冲击，延长红外灯的使用寿命。

    （三）稳压恒流电路

    为补偿红外灯冬季与夏季红外光辐射功率的差异，本红外灯采用了稳压恒流电路，使红外发光二极管光功率稳定，从而提高了红外灯的使用效果，延长了使用寿命。

    （四）红外灯的选择和使用

    红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源，甚至安装之後才考虑购买红外灯，这是不正确的，应在设计方案时就对所有器材综合考虑，将它视为一个红外低照度夜视监控系统工程来进行设计。在考虑成套性时，特别要注意以下几个问题∶

    1.使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机

    CCD图像传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明，让CCD图像感测器清晰地成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从CCD器件的输出信号中分离出绿、蓝、红三种基色视频信号，再合成彩色电视信号，其感光光谱只在可见光区域，因此不适用於红外灯。日夜两用型摄像机（白天彩色／晚上黑白）也是可以使用红外灯的种类之一，它采用两个CCD进行切换或采用一个CCD利用数位电路的切换来实现，但是一般有黑白照度偏高、或对彩色色彩有不利的影响等缺点。至於红外低照度彩色摄像机其红外感度比一般摄像机高4倍以上，随著成本的降低，将会成为夜视的发展趋势。

    2.要求选用低照度摄像机

    摄像机的最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度，而使摄像机输出的视频信号电平

    低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的光圈F的大小。以使用F1.2的镜头为例，当被摄影景物的照度值低到0.02Lux时，摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的50%-33%，则称此摄像机的最低照度为0.02Lux/F1.2。有的摄像机生产厂家会清楚列出不同光圈F时的最低照度值，当所选择的摄像机最低照度高於红外灯要求时，红外灯的有效距离将受到一定影响。要提醒用户的是，市场上出售的摄像机技术性能标出的最低照度有两种不正常情况，一种是摄像机制造商所标的最低照度是所谓的「靶面照度」，即CCD图像感测器上的光照度，它比景物照度低10倍左右；另一种情况是，有个别摄像机制造商或销售商虚报最低照度。

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