閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
其他

分析激光夜視攝像機(jī)近十年的發(fā)展與應(yīng)用

星之球激光 來(lái)源:光電論壇2014-04-24 我要評(píng)論(0 )   

隨著人們對(duì)安全防范意識(shí)的增強(qiáng),對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的要求越來(lái)越高,紅外監(jiān)控?cái)z像頭已經(jīng)達(dá)不到人們的要求,需要研發(fā)一種新型的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)超越,于是激光監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,...

   隨著人們對(duì)安全防范意識(shí)的增強(qiáng),對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的要求越來(lái)越高,紅外監(jiān)控?cái)z像頭已經(jīng)達(dá)不到人們的要求,需要研發(fā)一種新型的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)超越,于是激光監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,北京和普威視光電技術(shù)有限公司的激光攝像機(jī)專為遠(yuǎn)程晝夜監(jiān)控領(lǐng)域設(shè)計(jì),采用主動(dòng)紅外激光作照明源,使用高分辨率低照度長(zhǎng)焦攝像機(jī),可進(jìn)行晝夜連續(xù)監(jiān)控。夜間最遠(yuǎn)可發(fā)現(xiàn)3000米處的人員、車輛、設(shè)施等目標(biāo)。

  近幾年在安防監(jiān)控領(lǐng)域,高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)讓人耳熟能詳。實(shí)際上,視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,室內(nèi)監(jiān)控和白天正常情況下的監(jiān)控已不是難題,室 外監(jiān)控和野外監(jiān)控、夜視監(jiān)控及其他特殊環(huán)境下的監(jiān)控,使其監(jiān)控?cái)z像機(jī)看得清、看得遠(yuǎn),并提高產(chǎn)品的可靠性才是技術(shù)發(fā)展的重難點(diǎn)。針對(duì)這些難點(diǎn)本文將深度解讀激光攝像機(jī)的應(yīng)用與選購(gòu)技巧,希望能給廣大用戶和工程商提供一些參考。

  激光攝像機(jī)(激光夜視儀)與其他產(chǎn)品的對(duì)比

  夜視監(jiān)控技術(shù)從技術(shù)類別上來(lái)分,可分為主動(dòng)紅外監(jiān)控技術(shù)和被動(dòng)紅外監(jiān)控技術(shù)。由此,我們可以將夜視監(jiān)控產(chǎn)品分為兩大類:主動(dòng)夜視監(jiān)控產(chǎn)品和被動(dòng)夜視監(jiān)控產(chǎn)品。主動(dòng)夜視監(jiān)控產(chǎn)品,常見的主要有普通紅外攝像機(jī)和激光攝像機(jī);被動(dòng)夜視監(jiān)控產(chǎn)品有微光夜視儀和紅外熱像儀。

  從產(chǎn)品的功能和定位上看,普通紅外攝像機(jī)適用于監(jiān)控100米以內(nèi)的范圍,激光攝像機(jī)通常能看到3000米以內(nèi)甚至更遠(yuǎn)的范圍,并且可以在全黑的環(huán)境中使用;而微光夜視儀適用于1000米以內(nèi)、有月光等微弱光環(huán)境中,紅外熱像儀則適用于廣角大范圍的環(huán)境中,監(jiān)視距離1000米以上,但無(wú)法分辨圖像細(xì)節(jié),只能辨別圖像的輪廓,多數(shù)情況下應(yīng)用于只要求做到發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的特定環(huán)境。

  從產(chǎn)品應(yīng)用的角度來(lái)看,這些夜視監(jiān)控產(chǎn)品的優(yōu)劣勢(shì)十分明顯。

  普通紅外攝像機(jī),價(jià)格便宜,市場(chǎng)普及程度高,主要用于小區(qū)監(jiān)視,樓道監(jiān)視以及一些短距離小范圍需要夜視監(jiān)控的場(chǎng)所。同時(shí)也由于產(chǎn)品進(jìn)入的門檻較低,魚龍混雜,產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊。由于技術(shù)本身的物理限制,使得常見的LED紅外燈的照射距離很難突破100米。

  激光攝像機(jī),圖象效果好,清晰可見??稍?公里內(nèi)識(shí)別人,3公里內(nèi)發(fā)現(xiàn)人,真實(shí)還原現(xiàn)場(chǎng)情況。監(jiān)視距離遠(yuǎn),通用性強(qiáng),適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng),使用壽命長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)低。(同時(shí)還需注意:激光攝像機(jī)的主動(dòng)發(fā)光激光光源,一般人眼是不可見的,當(dāng)在開啟使用大功率的激光攝像機(jī)的時(shí)候,人眼是不可以特近距離的對(duì)視于激光光源)。在透霧能力上,比起紅外攝像機(jī)有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),與紅外熱像儀相比,仍有一定差距。但就性價(jià)比來(lái)說(shuō),比紅外熱像儀和微光夜視儀高很多。

  紅外熱像儀和微光夜視儀,以前一直適用環(huán)境是軍事,刑偵,單兵攜帶等專業(yè)化領(lǐng)域,產(chǎn)品價(jià)格也要昂貴很多。微光夜視儀對(duì)環(huán)境照度有要求,在沒有月光燈自然光照明的條件下無(wú)法成像,且監(jiān)視距離有限,超過(guò)1000米較困難。并且,強(qiáng)光照射下,微光管易被燒壞,白天不能用。紅外熱像儀又可分為制冷式和非制冷式,透霧能力較好,制冷式熱成像儀觀測(cè)距離可達(dá)40公里,常用于軍事領(lǐng)域。并且對(duì)使用環(huán)境要求高,需目標(biāo)物和周圍環(huán)境的溫差大才能很好成像。受環(huán)境溫度影響大,夏天成像效果較差。然而由于激光攝像機(jī)激光光源是人眼不可見光,有著一定隱蔽性優(yōu)勢(shì)及夜視監(jiān)控距離技術(shù)優(yōu)勢(shì),近年來(lái)也逐步的被公、檢、法的技、刑偵領(lǐng)域錄像調(diào)查取證和電視臺(tái)新聞?dòng)浾咛厥怃浵駡?bào)道、軍事領(lǐng)域廣范采用。

  由此可見,在安防夜視監(jiān)控領(lǐng)域,激光攝像機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯,特別在高速公路、高速鐵路、公安警用、能源電力、環(huán)保水利、平安城市、機(jī)場(chǎng)港口、油田油庫(kù)、長(zhǎng)輸管線、大型廠礦區(qū)、邊海防線、海事漁政、生態(tài)保護(hù)、軍事基地等方面。

  激光攝像機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

  激光攝像機(jī)是在監(jiān)控?cái)z像機(jī)上配上激光燈源,激光燈采用光斑均勻強(qiáng)化技術(shù)、光斑自動(dòng)聚焦技術(shù),具有光度強(qiáng),畫面更加均勻,照射:耗電少,使用壽命更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

  激光夜視技術(shù)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的夜視監(jiān)控的途徑之一,因?yàn)榧す饩哂辛炼雀?、相干性好、單色性好、方向性好、壽命長(zhǎng)和CCD對(duì)其波長(zhǎng)的感應(yīng)程度大于LED的特性決定了激光可以照射更遠(yuǎn)的距離,而且光強(qiáng)度也比常規(guī)光源要強(qiáng)得多。

  與普通紅外攝像機(jī)相比,激光攝像機(jī)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面:

  第一是監(jiān)控距離遠(yuǎn)。激光攝像機(jī)按照監(jiān)控距離可分為近距離激光攝像機(jī)(有效夜視監(jiān)控距離是100-500米)和中距離激光攝像機(jī)(有效夜視監(jiān)控距離是500-1000米)及遠(yuǎn)距離激光攝像機(jī)(有效夜視監(jiān)控距離是1000-3000米)。

  第二是可自動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭焦距,清晰度大大提高。紅外攝像機(jī)雖然在夜間會(huì)看到圖像,但是往往看不清人臉,另外,普通紅外的監(jiān)控距離有限,這在一些要求嚴(yán)格的安防監(jiān)控場(chǎng)所是非常遺憾的。激光攝像機(jī)則可以無(wú)視光線的強(qiáng)弱,通過(guò)激光紅外部件以及超低照度光元件,該攝像機(jī)可在完全黑暗的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)近近距離都能高清夜視,同時(shí)保證成像清晰。不少激光攝像機(jī)具有一定的智能功能,它可以根據(jù)物體的遠(yuǎn)近和移動(dòng)速度自動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭的長(zhǎng)短,以便提供清晰的圖像質(zhì)量。

  第三是壽命較長(zhǎng),激光監(jiān)控?cái)z像機(jī)是普通紅外攝像機(jī)壽命的3倍。這一點(diǎn)在需要24小時(shí)監(jiān)控的環(huán)境下,更加具有突出的優(yōu)勢(shì)。

  第四是其低碳綠色功能。傳統(tǒng)的紅外攝像機(jī)散熱量很大,不僅僅消耗較多的電力,而且熱量在機(jī)身中散發(fā)不出來(lái),造成機(jī)身過(guò)熱,嚴(yán)重影響了攝像機(jī)中的電子元器件的壽命,而激光攝像機(jī)則沒有這個(gè)隱患。

  激光攝像機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)與選購(gòu)應(yīng)用

  激光夜視技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)已有將近十年的時(shí)間,它屬于主動(dòng)紅外夜視技術(shù)的一種,其原理是將激光點(diǎn)光源通過(guò)光學(xué)擴(kuò)散,達(dá)到夜間照明的目的,其波長(zhǎng)多在808、940、980nm,屬于近紅外光。激光夜視監(jiān)控系統(tǒng)采用高通光量的夜視鏡頭接收目標(biāo)反射光成像,再用低照度的CCD攝像機(jī)采集圖像并輸出。照明系統(tǒng)、成像鏡頭、攝像機(jī)三者作為系統(tǒng)的核心部件,互相配合,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸都會(huì)導(dǎo)致整套系統(tǒng)達(dá)不到理想的效果。

  目前市場(chǎng)中常見的激光夜視一體化攝像機(jī)和激光夜視分體式攝像機(jī),都是采用光機(jī)電一體和集成化技術(shù),可在漆黑的夜間清晰監(jiān)視100-3000米范圍內(nèi)的目標(biāo)活動(dòng)情況,晝視可達(dá)3000米以上。

  激光攝像機(jī)的大功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù),在同等安裝體積下,激光凈輸出功率大,才能真正達(dá)到標(biāo)稱的監(jiān)視距離。攝像機(jī)模組二次開發(fā)優(yōu)化技術(shù),同等照明條件下,圖像清晰度高。圖像高速聚焦算法設(shè)計(jì),能解決夜間或者光線不足的情況下圖像自動(dòng)聚焦速度慢或者反復(fù)聚焦的問(wèn)題。在攝像機(jī)變焦過(guò)程中,激光照明區(qū)域可以智能自動(dòng)充滿屏幕,無(wú)需人工干預(yù),也可以手動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)激光的照射強(qiáng)度和角度。

  好的激光攝像機(jī)產(chǎn)品在激光安全性方面需充分考慮到,上電自檢時(shí)激光保持關(guān)閉,激光啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)到最大分散角度。激光的功率密度可以自動(dòng)控制,在確保滿足照明的前提下,對(duì)過(guò)高的功率密度進(jìn)行了嚴(yán)格限制設(shè)計(jì),符合國(guó)家安全激光功率密度標(biāo)準(zhǔn)。另外,可根據(jù)用戶定制,增加自動(dòng)關(guān)閉功能,在維護(hù)檢測(cè)時(shí),可自動(dòng)探測(cè)到近距離的人和物體,并立即關(guān)閉激光,進(jìn)一步確保了維護(hù)人員的安全。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

  對(duì)于這點(diǎn),筆者請(qǐng)教了國(guó)內(nèi)最第一家參與到激光夜視行業(yè),并擁有十來(lái)年的自主研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和持有多項(xiàng)核心技術(shù)專利的高新技術(shù)企業(yè)的經(jīng)理兼工程師--翟晨文。翟經(jīng)理表示,一款真正的實(shí)用的激光夜視產(chǎn)品,必須連同云臺(tái)解碼器,護(hù)罩等一共五個(gè)核心部件互相配合協(xié)調(diào)使用,才能發(fā)揮出系統(tǒng)配置的最佳效果。這一點(diǎn),也真正考驗(yàn)了一個(gè)激光夜視生產(chǎn)型企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。

  翟經(jīng)理還做出了總結(jié),目前相關(guān)技術(shù)人員意識(shí)到在夜視監(jiān)控系統(tǒng)搭配過(guò)程中,需要做到的有如下技術(shù)點(diǎn):

  1、光敏控制激光的開關(guān),并且激光開啟和攝像機(jī)的黑白狀態(tài)一定要同步。一定要避免激光24小時(shí)連續(xù)開的現(xiàn)象,否則會(huì)大幅度的降低設(shè)備的使用壽命。

  2、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,可考慮設(shè)置激光的手動(dòng)開關(guān),例如在廣場(chǎng),燈開時(shí),可以考慮關(guān)閉激光,效果會(huì)更好,路燈關(guān)閉后,打開激光,一樣保持好的效果,遠(yuǎn)程后臺(tái)可控。

  3、激光與鏡頭同步聯(lián)動(dòng),用戶只需控制鏡頭變焦,激光自動(dòng)跟隨到合適的位置,避免變焦完后,又手動(dòng)調(diào)節(jié)激光找好的效果,更應(yīng)避免前面提到的,激光雖能變焦,但一擴(kuò)大效果立刻就很差。

  4、護(hù)罩設(shè)計(jì)要充分考慮激光的散熱,激光的發(fā)熱是很大的,即便說(shuō)真空充氮?dú)獗Wo(hù),也很難保證完全不衰減,散熱快、循環(huán)風(fēng)冷必不可少,特殊場(chǎng)合甚至需要考慮加裝微型空調(diào)。

  5、激光應(yīng)具備預(yù)置位功能。目前云臺(tái)位置,甚至鏡頭變焦聚焦都已經(jīng)有成熟的預(yù)置位功能,如果調(diào)用預(yù)置位后,一切都到位了,就激光不到位,也很難說(shuō)是成熟的系統(tǒng),這個(gè)需求在聯(lián)動(dòng)報(bào)警調(diào)用預(yù)置位的場(chǎng)合尤其重要。系統(tǒng)預(yù)置位的精準(zhǔn)度也應(yīng)該盡量做到精確,否則此功能如同雞肋。

  6、盡量選擇紅外不偏焦鏡頭。不難想象,如果批量的安裝設(shè)備,到了晚上,全部需要聚焦一次,到了白天,又需要重新來(lái)一次,會(huì)給操作帶來(lái)極大的不便,但遺憾的是,目前在遠(yuǎn)距離鏡頭上,具備紅外不偏焦功能的還很少,產(chǎn)品線嚴(yán)重不全,為此,只能開發(fā)大鏡頭的自動(dòng)聚焦、機(jī)械調(diào)整或鍍膜調(diào)整等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

  7、為保證激光的使用效率,鏡頭及護(hù)罩前擋玻璃的鍍膜技術(shù)也非常關(guān)鍵,好的鍍膜技術(shù),能夠提升20%左右的紅外透光率。

  8、特殊環(huán)境下考慮采用防鹽霧腐蝕、透霧、防強(qiáng)光等高級(jí)功能,盡可能的讓設(shè)備適用于任何環(huán)境。

  激光攝像機(jī)的角度問(wèn)題還需要改善,如果能做到像紅外燈這樣什么場(chǎng)所都可以使用的話,相信淘汰紅外燈指日可待了。激光監(jiān)控?cái)z像機(jī)的憑借自身的優(yōu)勢(shì),相信不久的將來(lái)將會(huì)是一片繁榮的景象。

 

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

暫無(wú)關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀