在当今安全意识日益增强的世界，闭路电视摄像机市场正在继续向全球扩展。先进的IP视频技术正在推动网络系统和物联网的发展。优越的压缩标准和更快的图像处理扩展了应用潜力。闭路电视系统无论是在室内或室外，在隐蔽或半隐蔽模式下，用于门禁、侵入警报或一般预防犯罪，在消费者/私营部门、零售和工业场所以及公共、民用和政府建筑中广泛应用，无论是民用还是军用。

　　当夜视和微光记录时，红外发光二极管是关键部件。红外LED照明模块，例如，是大多数闭路电视摄像机系统的重要组成部分，今天通常与复杂的图像增强和控制电子功能相结合。重要的是，现代的红外发光二极管比前辈更先进、更可靠、更持久。

　　本文将考虑在闭路电视摄像机系统中，尤其是在诸如访问控制等应用中，对红外发光二极管的选择标准和设计限制进行考虑。例如，所需的范围可以从几米到100米或更多。高功率器件提供更高的光输出，并且发射角范围宽。具体的应用将决定红外发光二极管所需的参数组合。例如，远距照明需要高功率和窄的圆锥;广角装置更适合于近场可见性应用。

　　关于欧司朗详细的应用说明，本文将突出特定的设备在欧司朗奥斯朗黑色范围中的应用。这些包括sfh4715s和sfh4725s。

　　市场的增长

　　据报道，来自全球1央视Reportlinker，市场估计价值为2014年底235亿。据预测，基于IP网络的视频系统的收入去年首次超过了传统的模拟CCTV摄像机。报告指出，对技术先进的监视(包括基于云的视频监控服务)，以及重要的反恐分析的需求不断增加，正在推动经济增长。

　　IHS Research的另一份报告，2估计2018的视频监控设备和存储市场价值280亿美元。据报道，从模拟到网络化监控摄像机的迁移再次推动了增长。

　　在这个市场上，访问控制是一个不断增长的应用部门，2012的价值为30亿美元，预计到2017年底将增长到42亿美元。据一家领先的闭路电视供应商说，智能楼宇正朝着基于IP的视频监控过渡到访问控制。提取视频数据的能力，再加上设计的多功能性、易于配置和远程访问数据，表明网络视频克服了以前在模拟系统中所承认的局限性，并促进了与其他安全机制的集成。

　　一个刚刚发布的报告预计，从全球信息，3涵盖了全球视频监控市场的预测，在24.08%的年复合增长率在此期间增长预测。报告确定的一个关键市场驱动力是需要高分辨率的图像质量。诸如H.264压缩标准、先进的相机图像处理技术和宽屏HDTV显示器等技术结合起来满足这一需求。与此同时，IP视频网络被证明是一个引人注目的解决方案，因为它使功能和性能得到了提高，对数据的远程访问，并促进了数据分析，报告总结说。

　　夜间光源

　　近红外光谱范围从700纳米到约1050纳米。红外LED被证明是一个有用的光源用于闭路电视摄像机在夜视应用和在那里的光水平非常低。两个最常用的波长集中在850纳米和940纳米。发射光谱范围的匹配以及标准的光电二极管的灵敏度范围，三极管或CCD和CMOS摄像头与扩展红外灵敏度。

　　欧司朗光电半导体公司的一份应用说明，题为“高功率发射器用于照明应用”，4提供了一个有用的介绍和一般的设计准则，使用红外照明的相机系统。在操作中，从一个物体反射或散射的光由CCD或cmos照相机探测，该照相机产生模拟或数字信号。为了保证能够进一步分析的高质量信号，需要高输出信号和低噪声电平。在改变光照条件下，信噪比会显著下降，需要额外的人工光来改善图像质量。

　　人眼可以看到红外光源高达约780纳米，高强度的光源可以分辨为一个微弱的红色辉光到850纳米左右。这些低波长器件用于闭路电视摄像机半隐蔽应用。对于隐蔽操作，在避免光污染的应用中，高波长器件是首选。然而，较少的相机是敏感的940纳米源和照明范围可能较短。

　　红外发光二极管可以覆盖范围从几米到200米或更多。一般来说，对于更长的距离，需要窄波束角的设备，需要创建一个长的光锥。对于人识别和访问控制应用程序，5至10米的范围是典型的。红外发光二极管的发射角窄5°，宽150°。

　　近年来，红外发光二极管已经变得更加强大，以及功率效率，顶部的范围模型运行在900兆瓦或以上。这对于长距离照明和IP网络系统提供更好的图像质量是必不可少的。中程设备工作在600兆瓦，而标准的低功率二极管，适用于远程控制单元等应用，工作在250兆瓦。低功率器件的电压要求通常是1.2到1.7 V，高功率发射器的电压高达3 V。直流电流高达1 A的高强度应用越来越需要。还必须考虑到光源的辐射强度(MW / SR测量)和物体的反射率，在?W/cm2通常测量。辐射强度表示在一个立体角段内的光输出，因此定义了光束的强度。

　　在欧司朗的应用说明中提供了对特定应用所需的光强度和输出功率的计算指南。

　　多个发射器可以用来提供所需的光输出。新技术使更小的、更高功率的发射体得以发展，多芯片和堆叠发射极阵列使小封装中的高强度红外照明源成为可能。然而，热管理和功耗是重要的设计问题，必须仔细考虑。

　　摄像系统视野图

　　图1：相机系统的视场(FOV)。

　　在实践中，设计者还需要考虑典型的物体尺寸、它与相机的距离和所需的图像分辨率、照相机系统的光学特性(传感器大小、物镜)和视场(FOV)。见上面的图1。来自二极管的光发射模式需要尽可能接近摄像机视野。如果光束角度太窄，并不是所有的目标都可以充分照明。如果它太宽，则可能无法由照相机检测到一些反射光，从而降低图像质量。可能需要考虑一个辅助镜头，以确保红外发光二极管正确地照亮所需的视野的相机。公司如方案适合来自不同厂商的设备提供了一个广泛的。

　　实现所需的信噪比取决于在相机中使用的CCD / CMOS芯片的光谱灵敏度和量子效率曲线，以及积分时间。

　　典型的设备

　　虽然有一些850和940 nm红光LED摄像机应用厂商，包括亿光、VISHAY、欧司朗提供了一个最广泛的范围，覆盖与模型输出功率范围广、辐射强度和发射角度，并与多个封装选项。

　　黑色的蛋白质sfh4715a 850 nm红外LED欧司朗是典型的高功率、小包装设备，和理想的电视应用。它的输出功率为800毫瓦，光束角度为90°，可根据物体外部光学的类型来照明100米以外的物体。同时在范围为850 nm sfh4715s，与2.9 V和45°半角正向电压。两者都具有320毫瓦的辐射强度。

　　欧司朗的蛋白质黑sfh4725s图像

 

　　图2：欧司朗的蛋白质黑sfh4725s，在黑色的包，是专为真正的秘密监察行动。

　　对于隐蔽应用程序，940纳米设备更合适。欧司朗提供蛋白质的黑sfh4725s家族，从1的正向电压输出电流高光980兆瓦的输出为2.75 V，SFH 4725s达到辐射强度为450毫瓦/ SR在90°发射角，该地区的监测提供卓越的照明。采用欧司朗的nanostack技术，该器件具有两个发射中心在一个单芯片。这有效地减少了光输出所需的设备数量。此外，包含在一个黑色的包中，该设备完全隐藏在相机镜头后面。

　　总结

　　红外发光二极管是闭路电视系统的重要组成部分，在黑暗和弱光条件下为受监视的物体提供照明。为中央电视台应用选择红外发光二极管需要仔细考虑输出功率、光功率、辐射强度、束角和正向电压要求等因素。

　　现代器件在更小的多芯片封装中提供了更高的功率和更高的光输出，同时提高了效率和可靠性。先进的监控系统包括先进的红外照明单元，可以与相机镜头紧密同步，以确保相机的视野在任何时间都被适当照亮。联盟技术，包括图像处理、数据压缩和高速视频传输，极大地扩大了闭路电视摄像机的应用潜力，使人们更加关注红外发光二极管和相关设备，如透镜、次级光学和驱动器。