简介
夜视,顾名思义,就是能够在夜间看到,即在低光照下。由于人类缺乏(或非常差)夜视,我们利用技术方法,即具有特殊功能的摄像机。
虽然是为军事用途而开发的,夜视技术和相应的设备正在变得易于正常公共使用。
夜视技术作为增强视觉系统的一部分,是飞机安全系统的一部分,它有助于为了避免碰撞,我们提高了周边意识。
现代汽车(主要是高端汽车)配备了汽车夜视系统,可以帮助司机在黑暗中更好地看到或不良照明条件。
不同类型的夜视技术
基于视觉在低光照下实现,夜视技术可分为三种类型。它们是:
图像强化
主动照明
热成像
图像增强
图像增强是一种技术放大从星星或月光接收的光子。基本上,它将可用光放大到更高的强度。这种技术也被称为低光成像。
主动照明
主动照明是图像增强和通常在红外频率下的活动光源的组合。因此,这种技术也称为红外照明或简称红外照明。
红外照明系统通常由红外照明器组成,红外照明器发射的红外辐射范围为700nm至100nm。 1000nm,以及一种特殊的CCD相机,它对上述辐射很敏感。
有不同的方法可以实施红外照明器但总体而言,与其他技术相比,主动照明夜视摄像头的图像质量更高。
热成像
每个物体都会发出红外光。热成像是基于这一事实而开发的,并且检测到前景和背景物体之间的温度差异。
使用这种技术设计的相机被称为热成像相机,非常良好的夜视设备。
那么,什么是红外照明器?
基于在上面的讨论中,红外辐射,红外光源和红外照明器的元素是夜视技术的关键部分。那么什么是红外照明器?
简单地说,红外照明器或红外照明器只不过是电磁波谱的红外辐射源。
IR辐射有两个基本来源。它们是:
主要或活跃来源
次要或被动来源
主要或主动红外光源完全基于其内部反应(如热,化学或电气)发射红外辐射。换句话说,主动红外光源会自行发射红外辐射。
太阳是主动的红外辐射的主要来源。稍后我们会看到更多的人工有源红外光源。
来到二次或无源红外光源,它们不会主动发射红外辐射,而是反射入射的红外辐射由活跃的来源在他们身上。无源红外传感器或PIR设备的工作原理相同。
IR照明器在哪里使用?
除非另有说明,否则IR光源的所有未来讨论仅涉及有源IR光源。因此,开始使用红外照明器,其中一个主要应用是夜视技术。
通常,它们安装在相机镜头周围,以便相机捕捉物体,因为它们反射红外照明器发出的红外辐射。如果您的家庭或办公室出于安全考虑使用闭路电视摄像机,那么肯定有一个红外LED照明器形式的集成红外照明器。
不同的红外照明设备
基本上,有三种红外照明设备可用作各种应用的红外照明器。它们是:
红外LED
过滤白炽灯泡
红外激光
我们现在将了解这些设备及其通常使用的位置。
红外LED
也许最简单,最常用且易于使用的红外照明器是红外LED或红外发光二极管。
红外LED发射的红外辐射范围为EM光谱的700nm至800nm,通常由砷化铝镓(GaAlAs)组成。工作电压范围为1.2V至1.4V,正向电流为20mA至30mA。
它们用于夜视摄像机,CCTV摄像机(用于夜视仪以及接近传感器。
过滤白炽灯泡
过时的白炽灯灯泡是高强度红外辐射的良好来源。要使用红外照明器,应用特殊的红外滤光片,以便仅发射红外辐射并阻挡正常的可见光。
它们通常用于植被,即种植室内种植灯。
红外激光
受激辐射的光放大或者简单地说,LASER是一种光学放大技术,可以产生高强度的相干光。红外激光是一种特殊类型的激光,其发射波长比其他光源更高的红外辐射。
由于其高能量和强度,红外激光被认为是危险的,仅用于军事应用。
简单DIY红外照明电路
以下是一个简单的电路,充当CCTV摄像机的红外照明器。它会检测环境光线,如果光线强度低于一定范围(如夜间),则会启动红外照明器以启用视觉效果。
组件
12V电源(至少12V @ 1A)
30个红外LED(5毫米)
6x330Ω电阻(1/4瓦)
3 x 2N2222 NPN晶体管
12V继电器
100KΩ电位计
LDR
1KΩ电阻
10KΩ电阻
1N4007二极管
工作
电路可分为三个部分:光传感器,继电器驱动器和红外照明器。 100KΩ电位器和LDR的组合充当分压器,与达林顿对一起,它们有助于感应环境光。
随着光线强度落在LDR上减小,其电阻变化,继电器在其驱动晶体管的帮助下被激活。
当继电器被激活时,红外LED会到达地面和启动路径发光。 100KΩPOT可用于调节照明条件的灵敏度。
进入红外LED,它们是5mm红外LED,正向电压为1.2V,正向电流为20mA。一系列5个IR LED与限流330Ω电阻连接。
六个这样的组合并联连接,用于30个LED的IR照明器阵列。您可以轻松添加更多LED,但要确保电源有足够的汁液以提供足够的电流。
红外照明的优势
在夜视中使用时,它们具有良好的灵敏度,不易受环境光的影响。
它们相当便宜。
如果红外LED用作夜视中的红外照明器,它们提供了一个可靠的选择,功耗低,使用寿命长,使用寿命长。
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