探秘:激光夜视摄像机十年发展与应用
近几年在安防监控领域,高清化、网络化、智能化已经让人耳熟能详。实际上,视频监控技术发展到现在,室内监控和白天正常情况下的监控已不是难题,室外监控和野外监控、夜视监控及其他特殊环境下的监控,使其监控摄像机看得清、看得远,并提高产品的可靠性才是技术发展的重难点。
激光摄像机(激光夜视仪)与其他产品的对比
夜视监控技术从技术类别上来分,可分为主动红外监控技术和被动红外监控技术。由此,我们可以将夜视监控产品分为两大类:主动夜视监控产品和被动夜视监控产品。主动夜视监控产品,常见的主要有普通红外摄像机和激光摄像机;被动夜视监控产品有微光夜视仪和红外热像仪。
从产品的功能和定位上看,普通红外摄像机适用于监控100米以内的范围,激光摄像机通常能看到3000米以内甚至更远的范围,并且可以在全黑的环境中使用;而微光夜视仪适用于1000米以内、有月光等微弱光环境中,红外热像仪则适用于广角大范围的环境中,监视距离1000米以上,但无法分辨图像细节,只能辨别图像的轮廓,多数情况下应用于只要求做到发现目标的特定环境。
从产品应用的角度来看,这些夜视监控产品的优劣势十分明显。
普通红外摄像机,价格便宜,市场普及程度高,主要用于小区监视,楼道监视以及一些短距离小范围需要夜视监控的场所。同时也由于产品进入的门槛较低,鱼龙混杂,产品品质良莠不齐。由于技术本身的物理限制,使得常见的LED红外灯的照射距离很难突破100米。
激光摄像机,图象效果好,清晰可见。可在1公里内识别人,3公里内发现人,真实还原现场情况。监视距离远,通用性强,适应环境性强,使用寿命长,风险低。(同时还需注意:激光摄像机的主动发光激光光源,一般人眼是不可见的,当在开启使用大功率的激光摄像机的时候,人眼是不可以特近距离的对视于激光光源)。在透雾能力上,比起红外摄像机有着绝对的优势,与红外热像仪相比,仍有一定差距。但就性价比来说,比红外热像仪和微光夜视仪高很多。
红外热像仪和微光夜视仪,以前一直适用环境是军事,刑侦,单兵携带等专业化领域,产品价格也要昂贵很多。微光夜视仪对环境照度有要求,在没有月光灯自然光照明的条件下无法成像,且监视距离有限,超过1000米较困难。并且,强光照射下,微光管易被烧坏,白天不能用。红外热像仪又可分为制冷式和非制冷式,透雾能力较好,制冷式热成像仪观测距离可达40公里,常用于军事领域。并且对使用环境要求高,需目标物和周围环境的温差大才能很好成像。受环境温度影响大,夏天成像效果较差。然而由于激光摄像机激光光源是人眼不可见光,有着一定隐蔽性优势及夜视监控距离技术优势,近年来也逐步的被公、检、法的技、刑侦领域录像调查取证和电视台新闻记者特殊录像报道、军事领域广范采用。
由此可见,在安防夜视监控领域,激光摄像机的应用优势十分明显,特别在高速公路、高速铁路、公安警用、能源电力、环保水利、平安城市、机场港口、油田油库、长输管线、大型厂矿区、边海防线、海事渔政、生态保护、军事基地等方面。
激光摄像机的应用优势
激光摄像机是在监控摄像机上配上激光灯源,激光灯采用光斑均匀强化技术、光斑自动聚焦技术,具有光度强,画面更加均匀,照射:耗电少,使用寿命更长等优点。
激光夜视技术是实现远距离的夜视监控的途径之一,因为激光具有亮度高、相干性好、单色性好、方向性好、寿命长和CCD对其波长的感应程度大于LED的特性决定了激光可以照射更远的距离,而且光强度也比常规光源要强得多。
与普通红外摄像机相比,激光摄像机的特点与优势主要体现在几个方面:
第一是监控距离远。激光摄像机按照监控距离可分为近距离激光摄像机(有效夜视监控距离是100-500米)和中距离激光摄像机(有效夜视监控距离是500-1000米)及远距离激光摄像机(有效夜视监控距离是1000-3000米)。
第二是可自动调节镜头焦距,清晰度大大提高。红外摄像机虽然在夜间会看到图像,但是往往看不清人脸,另外,普通红外的监控距离有限,这在一些要求严格的安防监控场所是非常遗憾的。激光摄像机则可以无视光线的强弱,通过激光红外部件以及超低照度光元件,该摄像机可在完全黑暗的环境下实现近近距离都能高清夜视,同时保证成像清晰。不少激光摄像机具有一定的智能功能,它可以根据物体的远近和移动速度自动调节镜头的长短,以便提供清晰的图像质量。
第三是寿命较长。激光监控摄像机是普通红外摄像机寿命的3倍。这一点在需要24小时监控的环境下,更加具有突出的优势。
第四是其低碳绿色功能。传统的红外摄像机散热量很大,不仅仅消耗较多的电力,而且热量在机身中散发不出来,造成机身过热,严重影响了摄像机中的电子元器件的寿命,而激光摄像机则没有这个隐患。
激光摄像机的技术特点与选购应用
激光夜视技术在中国出现已有将近十年的时间,它属于主动红外夜视技术的一种,其原理是将激光点光源通过光学扩散,达到夜间照明的目的,其波长多在808、940、980nm,属于近红外光。激光夜视监控系统采用高通光量的夜视镜头接收目标反射光成像,再用低照度的CCD摄像机采集图像并输出。照明系统、成像镜头、摄像机三者作为系统的核心部件,互相配合,任何一个环节出现瓶颈都会导致整套系统达不到理想的效果。
目前市场中常见的激光夜视一体化摄像机和激光夜视分体式摄像机,都是采用光机电一体和集成化技术,可在漆黑的夜间清晰监视100-3000米范围内的目标活动情况,昼视可达3000米以上。
激光摄像机的大功率半导体激光器应用设计技术,在同等安装体积下,激光净输出功率大,才能真正达到标称的监视距离。摄像机模组二次开发优化技术