مقالات آموزشی

تاثیر پرتاب کننده های مادون قرمز

درصد قابل توجه ای از جرایم و یا وقایع خاص دراماکن مجهز به سیستم های مداربسته ، در شب یا تاریکی رخ می دهد، از این روست که تصویر برداری تحت این شرایط  حائز اهمیت است. تامین نور مرئی دائمی عموما مورد رضایت کاربران نبوده و گاها امکان پذیر نمی باشد، لذا ناچارا بهره گیری فراگیر از پرتاب کننده های نا مرئی مادون قرمز(IR – (Infrared بی خطر برای دوربین های حفاظتی مورد توجه قرار می گیرد،تا دوربین ها قادر به تصویر برداری باشند، برای این منظور از المان های نیمه هادی led استفاده می شود، در این رابطه توجه به نکات زیر مهم است.

  1. پرتاب کننده ها نور مادون قرمز نسبتا ارزان و در دسترس بوده و تشعشع خود را با فرکانس 850  نانو متر پرتاب می نمایند، که در باند فرکانسی چشم انسان قرار نداشته و نتیجتا تاریکی محیط برای افراد حفظ خواهد شد، خوشبختانه با توجه به مجاورت محدوده فرکانسی مادون قرمز با طیف مرئی ، اشیا بازتابش قابل قبولی را ارائه داده و لذا سنسور تصویر برداری دوربین ها امکان تصویر برداری از محیط را خواهند داشت. چون بازه دید آ ن ها از چشم انسان بیشتر بوده و شامل این بخش از طیف نامرئی هم می شود.
  2. تشعشعات مادون قرمز نسبت به محدوده مرئی امواج نوری برد کمتری داشته  ونیز بخش قابل توجه از آن  قابل عبور از شیشه نبوده ولذا منعکس می گردند. توجه به این مسئله در پروژه های نصب ضرورت دارد.
  3. بدیهی است که با توجه به محدوده باند فرکانسی مادون قرمز و عدم وجود طیف مرئی در آن و نیز صفر بودن طیف مرئی در امواج انعکاسی ، امکان تصویر برداری رنگی در تاریکی مطلق ، ابدا وجود نداشته و تصویربرداری صرفا بصورت سیاه و سفید و سطوح خاکستری خواهد بود. که خوشبختانه برای انجام عملیات حفاظتی قابل قبول می باشد.
  4. یکی از عمده ترین معزلات مادون قرمز، اشباع نور می باشد، بدین صورت که بواسطه شدت نور منعکس شده مادون قرمز به ویژه در اشیا نزدیک، تصویر به اشباع نوری رفته و عمده جزئیات تصویر از دست خواهد رفت، تحت این شرایط غالبا تصویر مطلوب و دقیق از چهره افراد از دست خواهد رفت، برای حل این مشکل مکانیزم Smat IR جهت جبران سازی به کار گرفته می شود، بطوریکه به ازای تشخیص شدت بالای نور IR کنترل شده و کاهش پیدا می کند.



  5. یکی از مهمترین سوژه های تصویر برداری در دوربین های مداربسته پلاک اتومبیل ها می باشند، متاسفانه نور مادون قرمز انعکاس شدیدی بر روی سطح پلاک اتومبیل داشته و این امر وضوح پلاک را کاهش میدهد، لذا توصیه می شود که برای پلاک خوانی از نور مرئی استفاده گردد.
  6. جهت افزایش موثر برد IR  از تکنیک لیزری بهره گیری می شود که غالبا بعنوان EXIR از آن یاد می شود، در این تکنولوژی علاوه برافزایش قدرت LED امواج تشعشعی هم فاز بوده و از این رو خاصیت پخشیدگی آن حداقل شده و برد آن افزایش نسبی پیدا خواهد نمود و امکان تشخیص اشیا دور دست فراهم خواهد آمد.
  7. هرچند بهره گیری از طیف مادون قرمز در تاریکی کارساز و موثر است، لیکن  این طیف پر حجم در روز به دلیل حساسیت بیش از اندازه حساسیت سنسورهای CMOS   به آن ، مزاحمت ایجاد نموده و زمینه تصویر را به سمت رنگ تند قرمزی می کشاند، برای حل این مشکل فنی از پرده ICR-CUT Filter استفاده می کنند، بدین شکل که با یک موتور کوچک یا مگنت الکترونیکی  به ازای روشن بودن محیط این پرده قرمز رنگ مقابل سنسور قرار گرفته و اقدام به حذف طیف مادون قرمز مزاحم می نماید ، به ازای تاریک شدن محیط این پرده توسط مگنت الکترونیکی مربوطه کنار رفته تا نور انعکاسی مادون قرمز تماما به سنسور برسد و تصویر ایجاد گردد.
  8. به منظور یکنواخت سازی تصاویر دریافتی در تاریکی، دوربین های مرغوب از دو یا حتی چند نوع پرتاب کننده مادون قرمزبا ساختار فیزیکی متفاوت استفاده می نمایند، بطوریکه زاویه پرتاب یا پخشیدگی متفاوت داشته باشند، پرتاب کننده های با زاویه پرتاب بالا و پراکندگی بیشتر برای پوشش اشیای نزدیک و گوشه و کناره های تصویر و پرتاب کننده های با زاویه های تشعشع کمتر برای فواصل دورتر مفید خواهند بود تا نتیجه کار تصویر با حداکثر کیفیت ممکن باشد.
  9. در شرایط تاریکی و روشن شدن مادون قرمز، بازدهی و تشکیل تصویر در فضای نزدیک دوربین ، مطلوب است لیکن در فواصل دوردست اینگونه نیست، چون در محدوده نزدیک دوربین، اختلاف نسبی فواصل اشیا از دوربین قابل توجه بوده و میزان نور مادون قرمز منعکس شده کم و زیاد می باشد، برای مثال در یک اتاق محدود فواصل اشیا تا دوربین از یک متر تا پنج مترمتغیرمی باشد تحت چنین شرایطی اشیایی که فاصله کمتری دارند میزان نور مادون قرمزی بیشتر و نتیجتا انعکاس بالاتری خواهند داشت و به موازات آن هر چه اشیا دورتر شوند حجم تشعشع مادون قرمز کمتر و به دنبال آن انعکاس نوری کمتری از خود بروز می دهند، همین جاست که میزان انعکاس های متفاوت سبب اختلاف شدت رنگ سطوح خاکستری و تمایز اشیا و وضوح تصویرمی گردد، و اما در دوربین های با مادون قرمز قدرتمند لیزری که سوژه های دوردست را هدف گرفته اند اینگونه نیست برای مثال در محیط های این چنینی، ممکن است اتومبیلی در فاصله 90 متری در کنار دیواری در فاصله 95 متری و فردی در فاصله 100 متری از دوربین  قرار داشته باشند ، تحت چنین شرایطی میزان نور مادون قرمز دریافتی هر یک تفاوت آنچنانی نداشته و متعاقبا میزان نور انعکاسی نزدیک به هم بوده و از این رو  تفکیک دلچسب و رضایت بخش در اجزای تصویر به وجود نمی آید و تصویر حالت مات و مبهم به خود می گیرد، تنها چیزی که می تواند این امر را بهبود ببخشد اختلاف فاحش جنس و رنگ اشیا خواهد بود که بطب همیشه نمی تواند به طور قاطع وجود داشته باشد، نتیجه این بحث این است که بازدهی و کیفیت تصویر در دوربین های مادون قرمزبه هنگام شب هر چه اشیا دورتر می شوند کاهشی شده و با تقویت و شدت بخشیدن به حجم نور مادون قرمز هر چند موثر است لیکن هیچگاه نمی توان  به نتیجه مطلوب و رضایت بخش جهت افزایش وضوح تصویر دست یافت.
  10. حشرات عاشق گرمای نور مادون قرمز هستند، در ضمن این نور می تواند در شب جلب توجه آن ها را نیز بنماید، همین امر عنکبوت ها را تشویق می نماید که در دهانه دید دوربین ها اقدام به تار زدن نمایند، از آنجایی که تار عنکبوت بازتابش شدیدی دارد، تاثیر نامطلوبی بر روی تصویر خروجی در شب خواهیم داشت، تنها راه حل این مشکل نظافت مداوم و یا بکارگیری مولد اصوات با فرکانس خیلی بالا می باشد.
  11. طول عمر پرتاب کننده مادون قرمز بستگی به کیفیت ساخت و مواد مربوطه دارد، که ماده اصلی آن گالیم آرسنید یا آلومینیم گالیم می باشد، چنانچه تدابیر فنی در آن رعایت شده باشد طول عمر مفید آن به حدود 65000 ساعت یا به عبارتی با احتساب فعال بودن در شب به 15 سال خواهد رسید، البته تحت شرایطی که تعداد روشن و خاموش شدن آن زیاد و خارج از عرف مثلا نصب دوربین در راه پله باشد این بازه زمانی به طرز قابل توجه ای کاهش پیدا می کند.
5/5

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا