在本教程中,我们将学到夜视,实现夜视的不同方式以及简单的IR照明器电路,帮助夜视摄像机。
介绍
夜视,顾名思义,是在夜间看到的能力,即低灯。由于人类缺乏(或非常差)的夜视,我们利用技术方式即具有特殊功能的相机。
虽然为军事使用而开发,但夜视技术和相应的设备很容易可用于正常公共使用。
作为增强视觉系统的一部分,夜视技术是飞机安全系统的一部分,有助于飞行员在周围的意识中避免崩溃。
现代汽车(主要是高端汽车)配有汽车夜视系统,帮助司机在黑暗或差的照明条件下更好地看到更好。
不同类型的夜视技术
基于达到低光照的视觉,夜视技术可以分为三种类型。他们是:
- 图像强化
- 积极照明
- 热成像
图像强化
图像强化是放大从恒星或月光接收的光子的技术。基本上,它将可用光放大到更高的强度。该技术MIS也称为低光成像。
相机的图像传感器通常包含可见光传感器以及红外探测器。
积极照明
主动照明是图像强化和通常在红外频率中的光源的组合。因此,该技术也称为红外照明或简单的IR照明。
红外照明系统通常由IR发光器组成,其在700nm至1000nm的范围内发出红外辐射,以及对上述辐射敏感的特殊CCD相机。
有不同的方法来实现红外线照明器,但总体而言,与其他技术相比,活性照明夜视摄像机的图像质量更高。
热成像
每个物体辐射红外光。基于该事实开发了热成像,并检测到前景和背景物体之间的温度差异。
设计在该技术上的相机被称为热成像相机,并且是非常好的夜视设备。
那么,什么是红外照明器?
基于上述讨论,红外辐射,IR源和IR发光器的元素是夜视技术的关键部分。那么,IR发光器是什么?
简单地说,IR发光器或红外发光器只不过是电磁谱的红外辐射的来源。
有两种基本的红外辐射源。他们是:
- 主要或主动来源
- 次要或被动源
初级或活性红外源纯粹基于它们的内部反应,如热,化学或电气等内部反应发出IR辐射。换句话说,主动红外源源自辐射。
太阳是主动红外辐射的主要,天然来源。我们将在稍后会看到更多的人工活性IR来源。
来到次要或被动红外来源,它们不会积极发出IR辐射,而是反映由有源来源入射在它们上的IR辐射。被动红外传感器或PIR设备的工作原理相同。
IR发光器使用的是哪里?
除非另有说明,否则所有未来IR发光器的讨论仅为活跃的IR来源。因此,通过IR发光器的使用,是夜视技术的主要应用之一。
通常,它们围绕相机镜头安装,使得相机捕获物体,因为它们反射IR发光器发射的IR辐射。如果您的家庭或Office具有用于安全用途的CCTV相机,那么机会肯定是IR LED阵列形式的集成IR发光器。
不同的IR照明设备
基本上,有三种红外照明装置可用作各种应用的IR发光器。他们是:
- IR LED.
- 过滤白炽灯泡
- 红外激光器
我们现在将看到各种各样的设备以及通常使用它们的位置。
IR LED.
也许最简单,最常用和易于使用的IR发光器是IR LED或红外发光二极管。
IR LED在700nm至800nm的EM光谱范围内发出红外辐射,通常由铝镓砷(Gaalas)组成。工作电压在1.2V至1.4V的范围内,它们具有20mA至30mA的正向电流。
它们用于夜视摄像机,中央电视台(夜视)以及近距离传感器。
过滤白炽灯泡
过时的白炽灯泡是高强度红外辐射的良好来源。为了使用AS IR发光器,施加特殊的红外滤波器,使得仅发射IR辐射,并阻止正常的可见光。
它们通常用于植被中。作为室内种植园的灯光。
红外激光器
通过刺激的辐射发射或简单激光的光放大是光学放大的技术,以产生高强度相干光。IR激光器是一种特殊类型的激光器,其在比其他来源更高波长的红外辐射。
由于它们的高能量和强度,IR激光器被认为是危险的并且仅用于军事应用。
简单的DIY IR发光器电路
以下是一种简单的电路,充当用于CCTV摄像机的红外照明器。它检测环境光,如果光的强度低于某些范围(如夜间),则IR发光器被激活以实现可能的视觉。
组件
- 12V电源(至少12V @ 1A)
- 30红外LED(5mm)
- 6 x330Ω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
在职的
电路可分为三个部分:光传感器,继电器驱动器和IR照明器。100kΩ电位器和LDR的组合作为潜在的分频器以及达林顿对以及达灵顿对,它们有助于感应环境光。
由于落在LDR上的光强度降低,其电阻变化和继电器在其驱动晶体管的帮助下激活。
当继电器被激活时,IR LED获得地面的路径,开始发光。100kΩ罐可用于调整照明条件的灵敏度。
来到IR LED,它们是5毫米的红外LED,前部电压为1.2V,正向电流为20mA。一系列5个IR LED与电流限制330Ω电阻连接。
六种这样的组合并联连接到30个LED的IR发光器阵列。您可以轻松添加更多LED,但确保电源有足够的果汁提供足够的电流。
IR照明的优点
- 当在夜视中使用时,它们提供了良好的敏感性,并且不容易受环境光影响。
- 它们相当便宜。
- 如果IR LED用作夜视中的IR发光器,它们提供可靠的选择,具有低功耗,良好的长寿和粗糙的使用。