紅外發(fā)光二極管保持夜巡

在當今日益注重安全的世界，市場對于CCTV攝像機繼續(xù)向全球擴展。技術(shù)，如先進的IP視頻是推動經(jīng)濟增長的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)。高級壓縮標準和更快的圖像處理的擴展應(yīng)用潛力。無論是用于訪問控制，入侵警報或一般預(yù)防犯罪，隱蔽或半隱蔽的方式，在室內(nèi)或室外，CCTV被廣泛應(yīng)用于消費/私營部門，零售及工業(yè)樓宇和公共，民間和政府建筑民用和軍事應(yīng)用。

當談到夜視和錄音在低光照水平，紅外LED的關(guān)鍵部件。紅外LED照明模塊，例如，今天，典型的和復(fù)雜的圖像增強和控制電子設(shè)備功能的最閉路電視攝像機系統(tǒng)的一個基本組成部分。重要的是，現(xiàn)代的紅外發(fā)光二極管的技術(shù)更先進，更可靠，更持久比前幾代。

在閉路電視攝像系統(tǒng)中使用時，特別是在應(yīng)用，如門禁本文將考慮選擇標準和設(shè)計約束的紅外燈。的范圍內(nèi)必需的，例如，可以是從幾米到100米或更多。高功率器件提供更高的光輸出，以及廣泛的發(fā)射角是可用的。具體應(yīng)用將確定的在紅外燈所需的參數(shù)的組合。例如，影響深遠的照明需要高功率和窄錐;廣角設(shè)備更適合于近場能見度的應(yīng)用程序。

參照來自歐司朗的詳細使用說明，本文將重點介紹在歐司朗奧賽龍黑范圍特定設(shè)備的應(yīng)用程序。這些措施包括SFH4715S和SFH4725S。

市場增長

據(jù)ReportLinker提供的報告顯示，1全球CCTV市場估計為價值$ 23.5十億由來自網(wǎng)絡(luò)的基于IP的視頻系統(tǒng)2014年收入到底是預(yù)計將超過傳統(tǒng)模擬CCTV攝像機在去年首次。是技術(shù)上先進的監(jiān)視需求的增加，其中包括基于云計算的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，重要的是，分析，以打擊恐怖主義，是推動經(jīng)濟增長，該報告的亮點。

來自IHS研究的另一份報告，2估計市場對視頻監(jiān)控設(shè)備和存儲是價值$ 28日十億2018年再次，從模擬到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機遷移據(jù)報道，推動經(jīng)濟增長。

在這個市場中，訪問控制是一個不斷增長的應(yīng)用領(lǐng)域，2017年智能建筑價值$ 3十億在2012年預(yù)計將增長到$ 4.2十億均領(lǐng)先過渡到基于IP的視頻監(jiān)控進行訪問控制，根據(jù)領(lǐng)先的CCTV供應(yīng)商。以提取視頻數(shù)據(jù)的能力，結(jié)合設(shè)計的通用性，易于配置和遠程訪問數(shù)據(jù)，表明網(wǎng)絡(luò)視頻是以前在模擬系統(tǒng)識別克服局限性和便于集成與其他安全機制。

由TechNavio一個剛剛發(fā)布的報告顯示，從全球信息，3涵蓋了從2014-2019年全球視頻監(jiān)控市場，預(yù)測在24.08%的復(fù)合年增長率增長在這一時期。確定該報告的一個主要的市場驅(qū)動力是需要高分辨率的圖像質(zhì)量。技術(shù)，如H.264壓縮標準，先進的機內(nèi)影像處理，和寬屏高清電視顯示器，就可滿足這種需求。 IP視頻網(wǎng)絡(luò)，同時，被證明是一個引人注目的解決方案，因為它使越來越多的功能和性能，遠程訪問數(shù)據(jù)，并促進了數(shù)據(jù)分析，該報告總結(jié)。

夜晚光源

近紅外光光譜范圍從700納米到周圍1050納米。紅外LED被證明是一個有用的光源夜視應(yīng)用中使用的CCTV攝像機并在光照水平非常低。兩種最常用的波長的光被集中在850納米和940納米。光譜輻射范圍相匹配以及標準的光電二極管，光電晶體管或CCD，并具有擴展的紅外線靈敏度CMOS相機的感光度范圍。

歐司朗光電半導(dǎo)體的應(yīng)用筆記，題為高功率發(fā)射的照明應(yīng)用，4提供了一個有用的介紹和一般設(shè)計準則，使用紅外照明攝像系統(tǒng)。在操作中，反射或來自對象的散射光由CCD或CMOS相機，它產(chǎn)生模擬或數(shù)字信號進行檢測。以確保高品質(zhì)的信號，可以進一步分析，高輸出信號和低噪聲水平是必要的。在改變光的條件下，信噪比能夠顯著下降和附加的人造光，需要以提高圖像質(zhì)量。

紅外光源是可見的人眼達780nm左右，用高強度光源作為辨別作為微弱的紅色發(fā)光，在850nm附近。這些較低的波長器件用于CCTV攝像機在半隱蔽的應(yīng)用程序。對于秘密行動，并在應(yīng)用中的光污染是要避免的，較高的波長器件是優(yōu)選的選擇。然而，更少的相機940 nm光源敏感和照射范圍可以更短。

紅外發(fā)光二極管都可以從僅有數(shù)米到200米以上的覆蓋范圍。概括地說，對于較長的距離，窄光束角設(shè)備，創(chuàng)建一個長的光錐，是必需的。對于人物識別和訪問控制應(yīng)用程序，范圍為5至10米典型。紅外LED燈還可以發(fā)射角窄到5°，寬為150°。

在最近幾年，紅外LED已經(jīng)成為很多更強大，以及功率效率，具有在900毫瓦以上操作范圍模型的頂部。這是長程照明必要和來提供IP網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)更好的圖像質(zhì)量。中檔器件在600毫瓦進行操作，而標準的低功率二極管，適用于應(yīng)用，如遠程控制單元，運行在250毫瓦。電壓要求通常1.2至1.7 V的低功率器件，在高達3V的高功率發(fā)射器。 DC電流高達1 A的要求越來越高強度的應(yīng)用程序。進一步，必須考慮到光源(以mW / SR測量)物體的反射率，通常以微瓦/平方厘米的輻射強度。輻射強度指示立體角段內(nèi)的光輸出，因此，限定了光束的強度。

指導(dǎo)計算光照強度，需要針對特定應(yīng)用的功率輸出的數(shù)量在歐司朗的應(yīng)用筆記提供的。

多個發(fā)射器可以被用來提供所需的光輸出。新技術(shù)已經(jīng)允許小得多，待開發(fā)更高的功率發(fā)射器，和多芯片和堆疊發(fā)射極陣列使高強度紅外線照明光源在非常小的封裝。然而，熱管理和功耗都是必須認真考慮的重要設(shè)計問題。

視攝像系統(tǒng)領(lǐng)域的圖像

圖1：圖的相機系統(tǒng)的(FOV)場。

在實踐中，設(shè)計人員還需要考慮的典型對象的尺寸，從照相機和所需的圖像分辨率的距離，照相機系統(tǒng)的光學(xué)特性(傳感器尺寸，物鏡)，其視場(FOV)。見上面的圖1。來自二極管的光發(fā)射圖案需要在相機視場盡可能地匹配。如果光束角太窄，不是所有的目標都可以充分地照亮。如果太寬，有些反射光可能不被相機檢測到，從而降低圖像質(zhì)量。可能有必要考慮一個副透鏡，以確保紅外燈正確照亮視攝像機的所需字段。公司如LEDIL提供廣泛的，以適應(yīng)來自不同廠商的設(shè)備。

達到所要求的信噪比取決于光譜靈敏度以及在相機中使用的CCD / CMOS芯片的量子效率曲線，以及積分時間。

典型設(shè)備

雖然有一些850的制造商和940納米的紅色LED，用于CCTV攝像機的應(yīng)用，包括永光和Vishay的，歐司朗提供最廣泛的范圍之一，與模型覆蓋的輸出功率，輻射強度和發(fā)射角的寬的范圍內(nèi)，并與一些封裝選擇。

在奧賽龍黑色SFH4715A 850nm的紅外LED是典型的歐司朗的高功耗，小封裝的器件，并且適合于CCTV應(yīng)用。具有功率輸出為800毫瓦，而90°光束角，它可以用來照亮對象高達100米的距離，這取決于使用的外部光學(xué)器件的類型。另外，在范圍為850納米SFH4715S，為2.9伏的正向電壓和45°的半視角。這兩種功能的320毫瓦的輻射強度/ SR。

歐司朗的奧賽龍黑色SFH4725S圖片

圖2：歐司朗的奧賽龍黑色SFH4725S，在其黑色的包，是專為真正的秘密監(jiān)察行動。

對于隱蔽性的應(yīng)用，940 nm器件是比較合適的。歐司朗提供奧賽龍黑SFH4725S家族，具有980毫瓦的從1 A.正向電壓的輸出電流高的光輸出是2.75 V.該SFH 4725S達到450毫瓦/輻射強度SR為90°的發(fā)射角，提供超過該地區(qū)卓越的照明進行監(jiān)測。采用歐司朗的Nanostack技術(shù)，該裝置設(shè)有在單個芯片2發(fā)射中心。這有效地降低了所需要的光輸出設(shè)備的數(shù)量。此外，包含在一個黑色的包中，該設(shè)備完全照相機鏡頭后面隱藏。