紅外激光夜視攝像機

發布日期：2023-07-12 14:58　瀏覽次數：

一、紅外激光夜視攝像機

遠間隔紅外激光夜視體系，由大功率半導體激光器LD、驅動操控器、光學擴束準直鏡頭、攝像機及其長焦距鏡頭、傳輸體系及監督器等組成。紅外激光夜視儀安裝在云臺上，云臺可受操控中心操控。視頻信號和操控信號經視頻服務器編碼后通過無線（無線網橋）或有線方法（光纖或有線網絡）傳輸至操控中心，視頻圖像及報警監控信息在這里實時顯示。一旦發現有可疑人員、車輛活動或有越界行為，即可通過操控中心的體系操控向前端攝像發送操控信號，操控云臺及攝像機跟蹤方針，操控中心可根據情況，做出分析，向巡邏人員下達指揮命令。

大功率半導體激光器LD，通過大電流驅動與操控，發射出人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍照的方針物體。但由于激光的光束細、亮度高，因而必須要根據所監督的遠間隔方針的間隔和規模，通過光學擴束準直鏡頭將紅外光束擴束照亮到所監督規模的方針場景。紅外線經物體反射后進入攝像機的長焦距鏡頭到光敏面上成像。這時我們所看到的是由紅外線反射所成的印象，而不是可見光反射所成的印象，即此時由超低照度攝像機可拍照到漆黑環境下肉眼看不到的印象。這種印象，再通過傳輸體系送到監控中心去記錄與顯示。

二、激光夜視體系技能問題及處理

由于是1km以上的超遠間隔紅外光波傳輸，幾個技能問題需要處理
1、在空氣中傳輸的質量受氣候的影響較大。
2、在任何大氣傳輸鏈路中，都有幾個需要考慮的要素（即引起傳輸信號衰減的原因）。

大氣中分子的吸收

LED和LD發光的大氣傳輸體系的信號損失，首要是由其傳輸介質——大氣的吸收引起的。因為光束從氣體中穿過時，總會發生必定程度的分子吸收。并且，空氣對某些波長的光吸收得特別兇猛，這些波長底子無法用于信號傳輸。由大氣吸收引起的衰減尚可接受的波段稱為大氣透射窗（atmosphericwindows）。這種大氣透射窗波段的數據在各類文獻中都可以查到，因而一切的LED和LD的體系都必須在這個大氣透射窗內的波長上作業。

空氣中的微粒吸收

空氣中的微粒，如塵埃和煙霧，是另外一個引起光信號吸收的要素。顯然大氣中總是或多或少地含有一些這樣的微粒，尤其在水體附近，這類顆粒的含量有時非常高。在這些地方，一般總是盡量將光設備安裝得離地面高一些，以改進光傳輸的效果。

霧氣的吸收與散射

霧氣也是引起嚴重紅外吸收的要素，并且霧氣還會使光發生前、后向散射。因而，在多霧的區域，必須根據當地的氣候來挑選光收發設備的作業時段，因為起霧的時候體系將無法正常作業。

大氣紊亂性的影響

大氣具有必定程度的紊亂性，它除了會形成信號損耗外，還會給信號摻入噪聲。如風會引起大氣亂流，而大氣亂流又會導致信號途徑上空氣的折射率發生變化。這種現象與陽光曝曬下的區域發生熱浪、引起海市蜃樓的現象類似。這種影響最終是將紅外光束折射到無法確認的其它方向，然后使攝像機拍不到所需監控的方針。

由此可知，由于紅外光波傳輸技能是在空氣介質中傳輸，因而其傳輸質量受氣候的影響較大。一般，晴天對傳輸質量的影響最小，而雨、雪和霧天對傳輸質量的影響較大。經測驗，紅外光波傳輸受氣候影響的衰減經驗值為：晴天5~15dB/Km；雨天20~50dB/Km；雪天50~150dB/Km；霧天50~300dB/Km。現在處理這個問題，一般選用更高功率的LD管、更先進的光學器材和多光束。

實際上，對超遠間隔紅外激光夜視體系來說，首要受上述空氣中的微粒、霧氣等吸收和散射的影響，同步脈沖間隔選通技能能較好地處理這一問題。

同步脈沖間隔選通技能

間隔選通(Range-Gate)技能，實際上首要有二個要害：一是要有脈沖激光束照耀技能，即所發射的激光是可操控的脈沖式的；二是要有能高速開通和封閉的強化CCD，且其開關速度達幾百ns，并且還要與激光束脈沖堅持嚴厲同步。這樣，就可使調查人員選定特定的調查間隔，然后可輕易地消除其他間隔內水珠、霧、雪、沙塵等發生的強散射光與反射光的攪擾。因為CCD大部分時刻是封閉的，不接納這些攪擾光，所以就不會在CCD上顯像。

為處理氣候對光波傳輸質量的影響，往往加大激光二極管的功率。但超越必定功率電平的激光對人眼可能會發生影響，因而人體可能被激光體系開釋的能量損傷。所以，為增加夜視間隔，激光功率不能無限制地加大。

超遠間隔的紅外激光夜視體系的幾個首要部件的挑選

人的眼睛能看到的可見光波長從長到短為0.78μm、0.38μm，其顏色排列依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。比紫光波長更短的光叫紫外線，比紅光波長更長的光叫紅外線。使用紅外光源，能宣布人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍照的物體，紅外線經物體反射后進入鏡頭到CCD上成像，這時即可拍照到漆黑環境下肉眼看不到的印象。

現在市場廣泛使用的紅外光源有LED紅外燈、微陣列LED紅外燈、鹵素濾光型紅外燈等。但這幾種紅外燈在照耀間隔、功耗、效率等方面都存在必定局限性，而不適用于1km以上的超遠間隔夜視監控。因而，這種體系必須選用近紅外大功率半導體激光光源照明，我們選用國產半導體激光二極管LD，其波長為808nm，功率根據所需間隔有1W-10W等。

標簽：激光夜視系統

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