关于国内激光夜视照明的研究

时间:2021-05-23作者:佚名

摘要:

主动红外监控是安防监控的重要手段,目前市场上的主动红外摄像机主要有LED红外和激光红外两类。LED红外受光强度和技术水平限制,很难实现80m以上的夜视监控,也很难实现50m以上的清晰照明;近年来,国内激光红外技术飞速发展,监控距离和照明亮度都远超过LED红外灯,且性能优越。本文结合浪潮华光研究经验,对国内激光夜视的研究情况进行了总结,介绍了激光红外监控的系统组成和激光红外技术的优点及发展现状,为客户及工程商选择合适的红外监控设备提供借鉴。

1.引言

夜视监控是指摄像机在夜晚或低照度的环境下呈现较为清晰的目标画面,该技术借助于光电成像器件实现夜间对目标的监控观察 [1]。夜视技术主要分为主动红外技术、被动红外技术、微光夜视技术,其中,在民用领域应用最广泛的当属主动红外夜视技术。主动红外技术自上世纪60年代由美国贝尔实验室研发以来,技术水平经历了飞速发展,由光电转换效率仅有5%的红外灯泡,到现在发光效率高达60%以上的激光红外照明模组。现今主动红外夜视领域主要包括LED红外技术及激光红外技术。LED红外技术主要是使用850nm附近波长的LED红外灯作为监控摄像机的照明光源,发光效率最高在30%左右;激光红外技术主要是使用810nm、860nm、940nm等波长的激光器作为监控摄像机的照明光源。

LED红外技术经过多年的发展,目前统治着民用安防照明市场。但由于LED红外技术的局限性和LED发光效率的限制,不能实现80m以上的夜视监控,且50m以上成像不够清晰。这些问题都需要激光夜视技术的推广来解决。

近年来,随着国内激光红外技术研发速度的不断加快和推广力度的不断加强,运用激光红外照明技术,可以实现几十米甚至几公里的监控要求。本文总结了国内激光夜视近年来在照明距离、光源寿命、镜头搭配等领域的发展成果。

2.激光夜视监控的系统组成

激光夜视监控系统主要由激光照明模组、监控摄像机、机械线路及显示部分组成。

2.1激光照明模组

激光照明模组是激光夜视的照明部件,半导体激光具有功率高、准直性好的优势,所以激光照明距离远,可以轻松实现100米至几公里的夜视监控照明。激光照明模组使用半导体激光器,但大功率半导体激光器常采用宽条形结构,存在光束发散角大、光强分布不对称的问题[2],所以半导体激光器需要经过光斑匀化。图1为浪潮华光激光器经过匀化技术后的激光光斑。

光斑匀化后,还需要使用光学扩束镜配合来实现激光照明。对于不同的环境要求,可以实现定焦照明和变焦照明。我公司激光器可实现30m、50m、100m等不同距离的定焦照明,也可实现从20m到200m或更远距离的变焦照明。

2.2激光夜视摄像机选择

摄像机使用的光敏元件主要有两种:CCD(Charge Coupled Device 电荷耦合元件)、CMOS(Complementary metal-Oxide Semiconductor 金属氧化物半导体元件)。两种光敏元件都有较宽的感应光谱,图2为Si基CMOS的感应光谱图, 图3为黑白CCD的感应光谱。可以看出两种光敏器件在近红外区域,光敏强度随着波长增加而降低。现今民用激光照明光源波长一般是810nm,LED红外波长为850nm,也就是说相同光强度下,合适的摄像机对于激光波长的感应更敏感,成像更清晰。

为保证成像质量,避免红外光与可见光的相互干扰,摄像机的光敏元件前一般有滤光片,在选择激光夜视摄像机时,其中的滤光片必须能透过810nm波长附近的光。

3.激光夜视的优势及国内研究情况

3.1照明距离远

激光器件光功率高光束发散性小,有利于进行激光光束整形,可以实现比LED点阵和LED阵列更远距离的夜视照明。一般情况下, 激光夜视监控的作用距离与激光发射功率、照明角度、大气环境 、目标反射率、成像系统特性等都有直接关系:

相关阅读

什么是一次调频和二次调频,储能系统如何进行调频?丨干货分享

前 言 在电力系统中,频率稳定是保证电力系统安全、可靠运行的重要指标之一。一次调频和二次调频作为维持电力系统频率稳定的重要手段,发挥着关键作用。同时,随着可再生能源的...
2026-06-19

LED芯片制作不可不知的衬底知识

外延片的生产制作过程是非常复杂,展完外延片,接下来就在每张外延片随意抽取九点做测试,符合要求的就是良品,其它为不良品(电压偏差很大,波长偏短或偏长等)。良品的外延片...
2021-05-23

10kV电缆分支箱完整拆解:结构、运维、故障处置全实操

本文是结合国标《GB/T 12706 额定电压10kV挤包绝缘电力电缆附件》《GB 26859 电力安全工作规程》同时也结合工厂园区户外10kV电缆分支箱现场实操原创,也贴合工厂配电现场使用...
2026-06-22
10kV电缆分支箱完整拆解:结构、运维、故障处置全实操

研究人员创造一种让复杂半导体材料自行组装的方法

美国斯坦福大学教授Hemamala Karunadasa领导的团队在《科学》杂志中发表文章,介绍了一种更简单快捷的复杂材料自动组装方法。他们用钙钛矿培育了二维层,并在大晶体中与其他薄层材料...
2021-10-21

基于LED的植物组培光源系统的设计与实现

一、引言 植物组织培养技术已有近百年历史,通过组织培养技术实现重要经济植物工厂化生产的研究方兴未艾[1]。光作为植物生长发育过程中的重要环境因子,也是植物生长的主要能量...
2021-05-23

热销商品

热浸锌电缆光伏桥架热镀锌槽式室外防水耐腐蚀大跨距梯式线槽定制

热浸锌电缆光伏桥架采用先进的热镀锌工艺,表面锌层均匀厚实,具备优异的耐腐蚀性能,特别适用于室外恶劣环境。该产品为槽式设计,能有效防水防潮,保护内部电缆安全运行。...
10

店铺商用COB超亮服装店轨道灯led射灯婚纱20W30W40W明装导轨射灯

店铺商用COB超亮服装店轨道灯LED射灯婚纱20W30W40W明装导轨射灯,专为商业照明设计,提供均匀而集中的光线输出,确保服装展示和拍摄场景的亮度需求。采用高效能LED光源...
6.46

公牛官方旗舰店奶油风空调16A开关插座五孔面板肤感哑光g12米绒白

公牛官方旗舰店推出的奶油风空调16A开关插座五孔面板,以其独特的设计和实用的功能,成为现代家居的完美选择。这款插座采用肤感哑光G12米绒白设计,表面柔和细腻,触感舒...
11.8

led轨道射灯通用支架轨道条1米1.5米铜导轨式接头铝材滑道服装店

LED轨道射灯通用支架轨道条,为您的商业空间提供高效、灵活的照明解决方案。本产品采用铜导轨式接头设计,确保连接稳固可靠,且铝材滑道轻便易安装,适合服装店等场所使...
5

橡胶密封圈o型圈o形胶圈丁腈油封密封圈垫圈大全防水耐高温修理盒

橡胶密封圈O型圈(O形胶圈)是一种广泛应用于机械、液压、气动及管道系统的关键密封元件,具有结构简单、密封性能可靠、安装便捷等优点。本产品采用优质丁腈橡胶(NBR)材...
1.18

网站栏目