理论知识
机器视觉系统之红外摄像机技术应用介绍
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时间:2012-03-23 14:38:30

   红外摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势,因而在夜视监控中占据了大部分的市场。在机器视觉电视监控系统工程中,过去很少应用红外灯,但由于现今社会犯罪比率不断增加,红外线在夜间监视所扮演的角色便越来越突出,不仅金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中被采用。甚至有的居民小区电视监控工程(机器视觉)也应用了红外线摄像机。随着人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高,对重要的场所要求做到24小时连续监控,红外摄像机便日益凸显出其应用的性能优势。

  红外摄像机具有性能稳定可靠等技术优势,是应用于工业场合,对波长在780-3000nm范围的电磁波感应敏感的数字成像设备。近红外摄像机输出的是裸数据,适合进行高质量的图像处理算法,例如机器视觉检测等应用。而普通相机拍摄的图片,其光谱范围只适合人眼视觉,并且经过了mjpeg压缩,图像质量较差,不利于分析处理。

  主动红外摄像技术是利用特制的"红外灯"人为产生红外辐射,产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光,辐射"照明"景物和环境,利用普通低照度CCD黑白摄像机或使用"白天彩色夜间自动变黑白"的摄像机或"红外低照度彩色摄像机"去感受周围环境反射回来的红外光,从而实现夜视功能。

  目前对于隐蔽的夜视监控,都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(-273℃)以上都有红外光发射的原理。由于人的身体和发热物体发出的红外光较强,其它非发热物体发出的红光很微弱,因此,利用特殊的红外摄像机就可以实现夜间监控。被动红外摄像技术由于设备造价高且不能反映周围环境状况,因此在夜视系统中不被采用。

  红外摄像机的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性。目前市场上大多是摄像机和红外线投射器分开的,这样在设计方案时就必须对所有的器材统一考虑,是选择黑白摄像机搭配红外灯,还是用彩色转黑白的摄像机。还有安装方式和防水方面的考虑。

  一般来说,黑白摄像机采用的CCD传感器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,利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像,而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区,因此不能适用于红外灯泡照射摄像;日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器,利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像,但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。除此之外,还有一体化的红外线摄像机,就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起,通过一次成型的生产工艺,使产品的防水级别达到IP55等级,可以在室内室外通用,由于采用一体化的设计,就自然降低了施工和调试的难度。

  随着人们安全意识的逐步增强,在各个领域的安防监控都少不了性能卓越的红外摄像机,同时在特殊环境下的自动化视觉检测中,也会用到红外摄像机,随着科技的不断发展进步,其应用领域也将得到不断扩展,发挥出其强大的技术优势。

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