红外夜视监控系统遇到的一些技术问题

文章摘要：生产要求非常严格，每颗芯片都不能有性能上的一点差异，否则一颗芯片坏掉的话整机就全部完了。总体而言，相对于单芯片LED而言，多芯片LED的寿命是远远不够的。 单芯片LED生产工艺简单，品质容易保证、发热量低、发光光学系统合理是做红外灯理想的器件，理论上使用寿命可达10万小时以上。那么，是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢？ 事实上，远不是这么回事。这里面原因有很多，比如有的LED芯片级别很低，杂质超标；有的生产工艺不过关，有漏电现象；有的超功率使用，额定20mA，却使用50mA以上；有的没有保护电路，或电路设计不合理，这些都会导致单芯片LED红外灯快速坏掉。

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生产要求非常严格，每颗芯片都不能有性能上的一点差异，否则一颗芯片坏掉的话整机就全部完了。总体而言，相对于单芯片LED而言，多芯片LED的寿命是远远不够的。

       单芯片LED生产工艺简单，品质容易保证、发热量低、发光光学系统合理是做红外灯理想的器件，理论上使用寿命可达10万小时以上。那么，是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢？

        事实上，远不是这么回事。这里面原因有很多，比如有的LED芯片级别很低，杂质超标；有的生产工艺不过关，有漏电现象；有的超功率使用，额定20mA，却使用50mA以上；有的没有保护电路，或电路设计不合理，这些都会导致单芯片LED红外灯快速坏掉。

       要想保证红外灯的寿命，首先要选用高等级的LED芯片。高等级芯片功率大、一致性好、发光效率高、发热量很小，一颗高等级LED比普通LED的品质好10倍，当然价格也非常昂贵。其次，光学系统设计要合理、发光要均匀、利用率要高、散热要快。第三，要严格控制工作电压。LED对电压非常敏感，电压稍高LED管芯就会烧掉；而电压略低则发光量又会大大降低。最好匹配高质量的开关电源，交流输入电压最好从170伏到270伏电压都能做到较好的稳压，以适合恶劣的供电环境。第四，输入电源线最好选用抗高／低温、超柔软抗弯曲的。有一个厂家生产的红外灯，输入电源线可在低温零下60度、高温零上250度正常使用，零下四、五十度线缆仍像丝绸一般柔软，这样的产品才值得信赖。

        红外灯是不是视角越大越好？不论是制造商还是工程商想当然地认可这种说法，他们认为红外灯发射视角越大，选用镜头的余地也就越大，选择广角镜头不会出现"手电筒"现象。所以说，大家都拼命地说自己的红外灯的视角是如何之大。这种好像很有道理的说法其实是很不科学的。

       首先，使用大视角度的红外灯配合小视角度的镜头，存在光的浪费现象。比如，一盏红外灯，发光角度是80度（相当于f3.5mm镜头的角度），如果配合f35mm的镜头，那么会有相当部分的光是在镜头视场以外，也就是说部分红外光都浪费了。一般情况下，红外灯的视角要与镜头的视角相一致，效果是最佳的。比如长春佶达的红外灯灯的发射角度是用镜头的焦距来表示的其SK-4.2W-16红外灯，含义是这样的：“4.2W”表示该灯的额定功率是4.2瓦；“16”表示该灯的发射角度与f16mm的镜头角度一致，两者是可以配套的。其红外灯按角度分类，目前包括“-4”、“-8”、“-16”、“-35”四个系列，可以和市场上的常用镜头配套。

       其次，并不是红外灯的发射角度越大，画面效果就越好。有的场合如果红外灯角度过大，还会影响成像。比如走廊，因其“狭长”的特点，如果红外灯的发射角度过大，则近处边缘的成像就会太亮，形成“光幕”现象；远处中心反而看不见，只有一片发白现象。所以，走廊的红外灯应该是镜头角度的二分之一或三分之一。

        第三，可以利用“接灯”技术，两个窄角红外灯搭配并调整位置，可以达到广角灯的效果，市场上的“夜鹰”系列红外夜视系统，就是利用“接灯”这种技术，做到了既望远又广角。在同样功率条件下，“接灯”技术可以成倍提高作用距离。

        总体而言，红外灯的发射角度的问题既是选择问题也是技术问题。不同焦距的镜头应选择相适应发射角度的红外灯，红外灯的发射角度无论在什么样的条件下都不应该大于镜头的视角，而在狭长环境中的应用，就该选用比镜头视角更小乃至三分之一的红外灯。窄视角红外灯通过搭配，可以得到理想的广角效果，效果更佳、成本更低。

　　相对孔径决定了镜头的通光能力，相对孔径为F1.0的镜头通光量是相对孔径F2.0的镜头通光量四倍。同样的摄像机、红外灯，分别搭配上述两种镜头，红外作用距离可相差一倍。

　　大孔径镜头在红外监控方面，比常规普通镜头好四到十倍，按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品。但由于成本高昂，技术难度大，绝大多数红外产品制造商不具备供货能力。

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