關(guān)于激光紅外燈技術(shù)在安防夜視領(lǐng)域的應用
上傳時(shí)間:2013-12-21 文章來(lái)源:光粒網(wǎng)
【摘要】激光紅外夜視系統,以往都定位于幾公里的遠間隔監控,產(chǎn)品造價(jià)使得多數工程商看而止步,究竟幾公里遠間隔項目數目相對較少。而大普公司推出的激光紅外燈產(chǎn)品,主要集中于500米以下,真正使激光紅外技術(shù)落實(shí)到民用工程項目當中,完成民用項目的廣泛應用。
【關(guān)鍵字】激光紅外燈技術(shù),安防夜視
隨著(zhù)安防行業(yè)的發(fā)展,24小時(shí)不中斷的監控對紅外夜視要求越來(lái)越高,不僅僅滿(mǎn)足以眼前近間隔幾十米的要求,隨著(zhù)安防行業(yè)智能視頻新技術(shù)不斷出現,動(dòng)態(tài)監控要求越高,假如出現突發(fā)事件,更需要進(jìn)行中遠間隔跟蹤監視,目前LED紅外燈產(chǎn)品,實(shí)際上是無(wú)法完成中遠間隔的跟蹤監控,但真正能實(shí)現中遠間隔監控的紅外燈產(chǎn)品,激光紅外燈產(chǎn)品是一種最佳的選擇。而激光紅外夜視系統,以往都定位于幾公里的遠間隔監控,產(chǎn)品造價(jià)使得多數工程商看而止步,究竟幾公里遠間隔項目數目相對較少。而大普公司推出的激光紅外燈產(chǎn)品,主要集中于500米以下,真正使激光紅外技術(shù)落實(shí)到民用工程項目當中,完成民用項目的廣泛應用。
目前在監控夜領(lǐng)域激光紅外燈逐漸被廣泛的使用,但在使用過(guò)程中也存在一些題目,就是大家對激光紅外燈的根本熟悉與理解及使用存在一定的誤區,所以從以下幾個(gè)角度談?wù)劶す饧t外燈看法,供大家對激光紅外燈產(chǎn)品的正確熟悉與理解。
一、 激光紅外燈
激光 1、激光定義:
激光,最初中文名叫做“鐳射”、“萊塞”,英文名叫做LASER,意思是“受激輻射的光放大”,激光的英文全名(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)已完全表達了制造激光的全過(guò)程,1964年我國著(zhù)名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森建議將“光受激發(fā)射”改稱(chēng)激光。
2、激光特點(diǎn)
A 方向性:激光器發(fā)射的光,天生就是朝一個(gè)方向射出,光束的發(fā)散角小,接近于理想平行光。
B 單色性:激光的光譜寬度非常的小,是幾個(gè)納米量級。所以其具有良好的單色性光
C 亮度高,能量密度大。
3、半導體激光器簡(jiǎn)述
激光器有固體激光器(如紅寶石激光器。將光能轉化光能,波長(cháng)不一樣)、氣體激光器(如,二氧化碳激光器)、化學(xué)激光器(化學(xué)能轉化為光能)、半導體激光器(電能轉化為光能)。激光紅外燈屬于半導體激光器是利用半導體材料,在空穴和電子復合的過(guò)程中電子能級的降低而開(kāi)釋出光子來(lái)產(chǎn)生光能的,然后光子在諧振腔間產(chǎn)生諧振規范光子的傳播方向而形成激光。半導體激光器的尺寸小,激光器的尺寸在毫米量級,發(fā)光芯片在百微米量級;半導體激光器電能到光能的轉化效率高,電光轉換效率至少55%, LED燈電光轉換率最高只能達到20%。
4、激光紅外燈 激光紅外燈采用半導體激光器為發(fā)光器件
①半導體激光器輸出的是光,所以可以用作照明光源。又由于激光有良好的方向性,表現為光束的角度小、能量集中,傳播到較遠的間隔仍有足夠的光照強度,所以非常適合遠間隔照明?蓪h間隔目標進(jìn)行照明正是紅外激光照明器的最大特點(diǎn)。
半導體激光器的能量在光束的垂直截面上能量分布是不均勻的,呈高斯分布,中間強,到邊沿逐漸變弱,或者呈明暗條紋狀分布。所以,直接使用半導體激光器作為照明光源效果是不可取的(目前市面上非專(zhuān)業(yè)激光燈的生產(chǎn)廠(chǎng)家,山寨版的激光紅外燈,題目多多,使得工程用戶(hù)對激光紅外燈存在一些負面的印象),大普激光科技公司通過(guò)自身獨立研發(fā)的獨特光學(xué)系統處,使光束垂直截面的能量分布達到均勻化,從而實(shí)現照明應用。
②激光紅外燈+普通CCD攝像機組成的夜視監控系統;激光紅外燈是大普激光公司集合自身的激光器生產(chǎn)能力獨立研發(fā)并生產(chǎn)的夜視照明產(chǎn)品。產(chǎn)品采用810nm波長(cháng)的紅外半導體激光器作為光源,配合感紅外攝像機、黑白CCD攝像機或微光夜視設備,組成紅外夜視監控系統,屬于主動(dòng)夜視監控系統。激光紅外燈即是配備的主動(dòng)光源。相對微光夜視和紅外熱像儀,具有更好的市場(chǎng)適應性。
激光紅外燈通常選用810nm半導體激光器。810nm 屬近紅外,和可見(jiàn)光中的紅光波長(cháng)接近,CCD的對810nm波長(cháng)有比較好的感應,F在各個(gè)正規廠(chǎng)家的感應芯片對于810NM的光譜具有很強的感應效果。
只是在做成攝像機時(shí),為了保證彩色圖像質(zhì)量,會(huì )把近紅外光在進(jìn)進(jìn)CCD之前過(guò)濾掉,一般廠(chǎng)家會(huì )采用濾光片過(guò)濾紅外光。不濾掉時(shí),彩色圖像會(huì )出現嚴重的偏色現象。
主要用途:
a .公安、司法、銀行、監獄、油田、工程建設、森林、礦山、海事、海關(guān)、港口、海水養殖、鐵路、機場(chǎng)等場(chǎng)所的夜視監控;
b .道路重點(diǎn)路段、廠(chǎng)房、小區、廣場(chǎng)、倉庫的夜視監控;
c .邊防、國防工程、夜視作戰偵察、重點(diǎn)軍事設施、軍事機關(guān)、軍隊駐地、夜視作戰指揮等場(chǎng)合的夜視監控。
d、汽車(chē)、輪船、火車(chē)、坦克等交通工具。
二、激光紅外燈與LED紅外燈在夜視領(lǐng)域應用的優(yōu)缺點(diǎn)
關(guān)于LED紅外燈各種特性,相信大家都一個(gè)很清楚的熟悉, LED紅外燈夜視照明中存在一定的局限如:照射間隔、亮度、散熱、壽命等方面, 在很多領(lǐng)域已經(jīng)不能滿(mǎn)足安防監控工程對夜視紅外的要求。為了解決LED紅外燈的種種局限,各大廠(chǎng)家也紛紛采用各種方法來(lái)改善現況,固然現在有的是為了增加監控間隔及亮度,增加了LED燈的數目和功率電流,但是卻犧牲了散熱和壽命。假如不從技術(shù)本質(zhì)上進(jìn)行改革,這些題目就不能從根本上解決。
想要實(shí)現中遠間隔的監控就得采用新的技術(shù),那就是紅外激光夜視技術(shù)。而我們大普公司目前是國內最大的泵浦激光器的生產(chǎn)基地,以自身專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)半導體激光器龐大技術(shù)實(shí)力及規;a(chǎn)研發(fā)經(jīng)驗開(kāi)發(fā)出的激光紅外燈,滿(mǎn)足諸多安防企業(yè)在夜視技術(shù)上的需求,給更多安防企業(yè)帶來(lái)無(wú)窮的商機和發(fā)展,也將引領(lǐng)安防行業(yè)夜視領(lǐng)域突破間隔局限向更深更遠方向發(fā)展,隨著(zhù)激光紅外燈技術(shù)的精益求精與發(fā)展,其必然成為夜視紅外技術(shù)的主導產(chǎn)品。
激光紅外燈本質(zhì):半導體激光器的電光轉換效率最低55%,由于我們只采用單一發(fā)光芯片,所以熱損耗也遠遠的低于LED燈,激光波長(cháng)的選擇可以增大CCD對波長(cháng)的感應程度。(例如:選用810nm的光源其對CCD的感應度比850nm的紅外光高出30%,也就是說(shuō)不考慮其他因素,相同功率的810nm激光燈的照明效果等同于相同功率乘以2.5倍的850nm紅外燈的照明效果)。下圖是SONY ExView CCD的光譜感應曲線(xiàn)。
激光紅外燈最根本優(yōu)點(diǎn):
? 照射間隔遠:常規產(chǎn)品照射間隔30~500米,最遠可達3000米。
? 亮度強:CCD對810nm激光感應比850nm LED燈感應度高出30%。
? 產(chǎn)品壽命長(cháng):采用獨特的激光電源溫控技術(shù),使得激光紅外燈內部工作溫度處理恒定的工作溫度,使得激光紅外產(chǎn)品的壽命有極大的保證。大普激光紅外燈產(chǎn)品的實(shí)際使用壽命在8000-10000小時(shí)。
? 產(chǎn)品功耗低:大普激光紅外燈常規產(chǎn)品的最高功率不超過(guò)20W,對于環(huán)保節能更符合我國相關(guān)的環(huán)保節能政策。
三、紅外夜視的發(fā)展進(jìn)程
1.LED紅外燈:屬于第一代紅外產(chǎn)品(鹵素燈談不上市場(chǎng)應用),但LED紅外燈在前期市場(chǎng)有著(zhù)不可磨滅的市場(chǎng)貢獻,現階段LED紅外燈由于本錢(qián)低技術(shù)門(mén)檻低,使得市場(chǎng)一片混亂,幾個(gè)人的小作坊就可以生產(chǎn)出LED紅外燈,再供給市場(chǎng)。使得LED產(chǎn)品質(zhì)量存在著(zhù)極大的負面印象。當然有一些正規的生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品LED產(chǎn)品相對不錯。
2.陣列式紅外燈:陣列式紅外燈還是屬于第一代紅外燈產(chǎn)品,只是在原有的基礎上進(jìn)行了延伸采用LED Array技術(shù),但電光轉換率依然不是很高,市場(chǎng)反映25%左右,多余的依然轉換成熱量,使得陣列式紅外燈產(chǎn)品功耗還是較大。但相對于LED紅外燈陣列式在光的勻和度和角度上有著(zhù)明顯的改善,加上大多數廠(chǎng)家積極的市場(chǎng)推廣政策使得陣列式紅外燈正一步步分化LED紅外燈的市場(chǎng)。
3.激光紅外燈:激光紅外燈具有方向性、單色性的特點(diǎn)使得激光紅外燈不同于LED紅外燈技術(shù)的第二代紅外燈產(chǎn)品。激光紅外燈的生廠(chǎng)工藝不像LED紅外燈一樣,拿一些相關(guān)的元器件進(jìn)進(jìn)組裝就可以完成,沒(méi)有半導體激光器龐大的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)力的多年積累,是無(wú)法完成優(yōu)良產(chǎn)品的制成。同時(shí)激光紅外燈生產(chǎn)需要投進(jìn)龐大的資金,也是一般廠(chǎng)家所不能完成的,所以可以預見(jiàn)激光紅外燈產(chǎn)品,市場(chǎng)不會(huì )像LED紅外燈一樣,市場(chǎng)泛濫。大普公司有著(zhù)規;漠a(chǎn)業(yè)鍵上風(fēng),永遠保證合作廠(chǎng)家的,本錢(qián)上風(fēng)與技術(shù)上風(fēng)。隨著(zhù)市場(chǎng)推進(jìn),激光紅外燈終極會(huì )成為主流的紅外夜視產(chǎn)品。
4.紅外熱像儀:是利用自然界物體不同部位紅外輻射強度的不同來(lái)形成熱圖像,在軍事領(lǐng)域已經(jīng)大規模應用,近年來(lái)也逐漸轉向民用領(lǐng)域的特殊領(lǐng)域進(jìn)行應用,民用領(lǐng)域對產(chǎn)品需求,在于發(fā)生安全事件,需要對具體的人與事物進(jìn)行清楚分辯,所以熱成像也有一定的限局,但假如加上中遠間隔激光紅外燈,相信起到一個(gè)有效補充,即可以大面積感應,同時(shí)又能清楚偵察出具體的人與物體。相信在不遠近來(lái)紅外熱成像與激光紅外有效結合將是一個(gè)新的發(fā)展方向。
四、激光紅外燈相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。
隨著(zhù)激光紅外燈的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展,激光紅外燈做為攝像機夜視補光光源越發(fā)確切的符合市場(chǎng)的需求,取代LED紅外燈成為中遠間隔最佳搭配的紅外光源產(chǎn)品。由于看到激光紅外技術(shù)是不同于LED本質(zhì)的另外一先進(jìn)性的紅外技術(shù),且后繼成為紅外技術(shù)的主導產(chǎn)品與主導市場(chǎng),國內市場(chǎng)50強前端設備產(chǎn)品紛紛投進(jìn)到激光紅外燈與自身產(chǎn)品的配套開(kāi)發(fā)中。以最敏銳的市場(chǎng)眼光,捉住市場(chǎng)先機來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,同時(shí)能占據市場(chǎng)的領(lǐng)導地位,同時(shí)占據技術(shù)最高端,滿(mǎn)足公司創(chuàng )新利潤取向。
以下簡(jiǎn)單談一下激光紅外燈作為輔助光源的相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展方向:
1.激光智能高速一體化紅外云臺
室外云臺產(chǎn)品,多數在室外用于遠中近間隔360度全方面監控,(能文能武)能近能遠,這只是白天的情況,但一到晚上題目就明顯的出現,一些地方完全無(wú)光線(xiàn),需要紅外線(xiàn)燈補光,但以往多數工程商都采用近間隔LED紅外燈實(shí)現近間隔照明,但遠間隔無(wú)所適從,對中遠間隔激光紅外燈有著(zhù)強烈的要求,激光紅外燈在中遠間隔有著(zhù)本質(zhì)性的上風(fēng),一出現就能滿(mǎn)足其需求。正是市場(chǎng)有著(zhù)強烈的需求推動(dòng)各大云臺生產(chǎn)廠(chǎng)家,整合激光紅外技術(shù),相應推出激光式的激光智能高速一體化云臺產(chǎn)品(各個(gè)廠(chǎng)家激光云臺產(chǎn)品叫法不一),滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
2.激光智能車(chē)載云臺一體機
公安偵察系統經(jīng)常出進(jìn)一些完全無(wú)光線(xiàn)的情況下進(jìn)行辦案,車(chē)燈極輕易引起躲避,短間隔LED紅外燈又實(shí)現不了遠間隔的跟蹤偵察,只能采用激光紅外燈才能實(shí)現360度中遠間隔的跟蹤偵察。所以市場(chǎng)需求崔生出車(chē)載云臺必然向激光方向發(fā)展與靠近,目前國內一些車(chē)載云臺生產(chǎn)廠(chǎng)家已經(jīng)推出各式的激光車(chē)載云臺產(chǎn)品,成為市場(chǎng)領(lǐng)導者與領(lǐng)跑者,當然也是利潤領(lǐng)導者。
3.激光智能一體化球型云臺
戶(hù)外的球型云臺產(chǎn)品市場(chǎng)需求量越來(lái)越大,但所配備的LED紅外燈所監控的夜視間隔較短,越來(lái)越不符合室外監控的中遠間隔需求,目前已經(jīng)有不少球型云臺廠(chǎng)家開(kāi)始尋求向激光紅外技術(shù)發(fā)展。但球型的結型是各大廠(chǎng)家難以向激光紅外技術(shù)靠近的最主要原因,在不明了市場(chǎng)的需求情況下,不敢吃第一只螃蟹也是大多數廠(chǎng)家謹慎心理的體現。但市場(chǎng)已經(jīng)有個(gè)別的廠(chǎng)家開(kāi)始參與這一塊。
4.激光球機
固然現階段把激光紅外燈融進(jìn)球機,無(wú)論是從結設計上還是散熱處理上都是較大的困難,但激光紅外球機在行業(yè)內已然形成了概念,各廠(chǎng)家也相續進(jìn)行研發(fā),相信這一課題不久就會(huì )突破。
5.防爆型激光紅外燈
防爆產(chǎn)品多數在比較危險環(huán)境進(jìn)行安裝應用,而環(huán)境條件比較惡劣,目前市場(chǎng)上各防爆廠(chǎng)家推出防爆型的紅外燈,但采用的是LED紅外燈技術(shù),在比較惡劣的環(huán)境,難以實(shí)現較遠的照明間隔,而這些環(huán)境洽洽需要中遠間隔的夜視照明,所以市場(chǎng)需要崔生出防爆廠(chǎng)家盡出推出防暴型的激光紅外燈,目前國內最大型的防爆廠(chǎng)家已經(jīng)著(zhù)手開(kāi)始研發(fā)防爆型激光紅外燈及防爆型激光一體機(名稱(chēng)可能不是這樣),相信防爆廠(chǎng)家的防爆型激光紅外燈不久推出市場(chǎng),為安防行業(yè)在高危領(lǐng)域又走出一大步做出及大的貢獻。
五、激光紅外燈的使用誤區
1.配套攝像機產(chǎn)品的誤區
目前很多工程商拿到激光紅外燈時(shí),在實(shí)際測試過(guò)程中,用普通彩轉黑攝像機來(lái)感應激光紅外燈的紅外光,發(fā)現完全感應不到,或非常微弱,有一種上當受騙的感覺(jué),實(shí)在不然,由于普通彩轉黑攝像機采用濾光片技術(shù),把除開(kāi)LED紅外燈850nm紅外光之外的紅外過(guò)濾掉,而激光紅外燈的紅外光是采用的是808nm的紅外波長(cháng),就被濾光片盡不客氣的過(guò)濾掉。所以就形成無(wú)法感應或感應很弱。
能與激光紅外燈反搭配的攝像機不管是槍機還是一體機目前幾乎都采用的是雙濾光片切換IRC技術(shù),但使用這種技術(shù)一般攝像機本錢(qián)相對較高,所以目前只有一些國際著(zhù)名品牌攝像機像SONY、三星、松下、LG等等幾乎所有系列產(chǎn)品采用這種雙濾光片切換技術(shù),而國內也有一些廠(chǎng)家如景陽(yáng)、宏天智、翔飛、樂(lè )榮、拓邦、斯雅特在部份系列產(chǎn)品當中采用雙濾光片切換技術(shù),而大部份廠(chǎng)家也開(kāi)始采用改濾光片的過(guò)濾波段能通過(guò)810nm的激光紅外光,或者直接找濾光片廠(chǎng)家訂購能通過(guò)808nm激光紅外光的濾光片,以較低本錢(qián)實(shí)現都激光紅外光的感應兼容,來(lái)適應未來(lái)紅外燈朝激光方向發(fā)展的夜視趨勢。
2.理解上的誤區
人們往往帶著(zhù)對LED紅外燈的認知來(lái)理解激光紅外燈。LED紅外燈特性是不具有方向性,光束角度大,把多個(gè)LED燈公道的聚在一起可以實(shí)現近間隔全方位的照明,但LED不具有方向性,所以只能實(shí)現近間隔幾十米的照明。
帶著(zhù)這種理解,?醇す饧t外燈與LED紅外燈一樣,在100米200米300米500米以上都能夠實(shí)現全方位的照亮,實(shí)際上目前國際上沒(méi)有任何激光紅外技術(shù)可以做得到遠間隔全方位的照明,只能實(shí)現中遠間隔局部范圍的照明。
當然激光的技術(shù)不斷的進(jìn)步,實(shí)現300米以?xún)容^大面積的照明是早晚的題目而以。而大普公司近期推出的變焦激光紅外燈NG250B,就可以實(shí)現遠近兼顧的照明需求。
3.工程安裝的誤區
多數客戶(hù)帶著(zhù)對LED紅外燈的使用安裝理解,把LED紅外燈與攝像機捆綁在一起實(shí)現近間隔廣角度的照明,由于近間隔假如LED紅外燈不跟攝像機捆綁在一起會(huì )產(chǎn)生明顯的光圈現象,會(huì )產(chǎn)生不好的效果。
帶著(zhù)這種對LED紅外燈的理解,來(lái)理解激光紅外燈,由于對激光紅外燈的接觸不深,想象激光紅外燈能實(shí)現100米以上全方位的照明,理所當然的把激光紅外燈與攝像機捆在一起做工程安裝。
一些務(wù)實(shí)的技術(shù)型公司根據市場(chǎng)需求清楚的熟悉到中遠間隔激光紅外燈都有一定的照明范圍,把激光紅外燈與攝像機捆綁在一塊安裝所產(chǎn)生的效果不一定是最佳的,而且工程本錢(qián)的差異性就體現在這里。
在實(shí)現遠間隔監控方面,假如方案設計得不理想可能實(shí)現不了很好的監控同時(shí)工程造價(jià)本錢(qián)又會(huì )上升,這時(shí)候才體現大型工程商的工程安裝技術(shù)實(shí)力。如何根據工程現場(chǎng)環(huán)境,在不同方位把激光紅外燈與攝像機分開(kāi)安裝來(lái)實(shí)現更公道的安裝方案,就成了擺在各大工程商眼前的技術(shù)題目。
同時(shí)這也是體現大型工程商都小型器材批發(fā)商工程安裝的技術(shù)差異性。
激光紅外燈實(shí)際安裝要考慮的因素:
a.激光紅外燈的斜角和仰角的安裝,都能夠加大照射面積和增加照射間隔,因此工程商應該打破原有的工程理解觀(guān)念,根據實(shí)際施工現場(chǎng)來(lái)公道配備激光紅外燈與攝像機的數目,使本錢(qián)最佳,效果最優(yōu),真正體現工程技術(shù)先進(jìn)性。
b.大普公司激光紅外燈定焦產(chǎn)品(30米、50米、100米、150米、200米、300米)各型號的出光角度、功耗、照射間隔、照射面積有著(zhù)不同的特性,如何進(jìn)行公道搭配,滿(mǎn)足監控要求,也是工程商在工程實(shí)工過(guò)程中的一大課題。例如激光紅外燈遠間隔產(chǎn)品100米以上和短間隔激光紅外燈及LED紅外燈、陣列式紅外燈搭配可實(shí)現從近到遠的監控。
總之激光紅外燈技術(shù)的發(fā)展與應用是安防行業(yè)不可逆轉的趨勢,為夜視監控領(lǐng)域創(chuàng )造另一片空間。對于新技術(shù)總有人抱著(zhù)懷疑的態(tài)度,也有人保持著(zhù)接納的態(tài)度,新技術(shù)的機遇與機會(huì )永遠留給擁有接納心態(tài)的人與企業(yè),自主創(chuàng )新是企業(yè)的核心競爭力,而紅外激光夜視技術(shù)迎合、融合企業(yè)的紅外技術(shù)發(fā)展方向,誰(shuí)把握了這個(gè)方向,誰(shuí)就把握了市場(chǎng)的至高點(diǎn),從而贏(yíng)得客戶(hù)對企業(yè)實(shí)力與創(chuàng )新能力的認可,從而贏(yíng)得市場(chǎng)的前期利潤與市場(chǎng)控制與占有。隨著(zhù)激光紅外技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)的認可,激光紅外燈是否成為市場(chǎng)主流的紅外夜視產(chǎn)品,大家心理都有一個(gè)問(wèn)號?但這個(gè)問(wèn)號還有多久? |