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引領(lǐng)安防行業(yè)新方向 紅外夜視技術(shù)解析
更新時間:2012-8-23 10:56:23
。 編輯:晨陽 )
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第1頁:紅外夜視技術(shù)的起源和分類
第2頁:安防夜視技術(shù)應(yīng)用之現(xiàn)狀
第3頁:夜視技術(shù)的最新發(fā)展趨勢
夜視技術(shù)的最新發(fā)展趨勢
隨著夜視技術(shù) 的不斷成熟,目前主流的補(bǔ)光技術(shù) 可分為兩大類步變焦紅外LED補(bǔ)光技術(shù) 和同步變焦紅外激光補(bǔ)光技術(shù) 。如何改善紅外燈角度與攝像機(jī)角度不匹配的問題?如何充分利用光能?智慧的安防人利用變焦鏡頭的原理,發(fā)明了同步變焦紅外LED補(bǔ)光燈,紅外光跟隨鏡頭的角度同步變化,有效解決了全焦段的補(bǔ)光矛盾,同時又大大減少了光功率的損失。
同步變焦紅外LED補(bǔ)光技術(shù) 示意圖
同步補(bǔ)光夜視技術(shù) 可以根據(jù)需要損失少量的光能量從而徹底改善手電筒效應(yīng);也可以犧牲較小的夜視畫面質(zhì)量(允許細(xì)微的手電筒效應(yīng))而徹底改善光能量的損耗。
同步變焦紅外LED補(bǔ)光技術(shù) 圖像效果對比
同步變焦紅外LED補(bǔ)光之典型應(yīng)用
隨著夜間監(jiān)控的要求不斷提高,紅外激光由于亮度高、照明距離遠(yuǎn)、芯片壽命長、光電轉(zhuǎn)化率高、整體功耗低等特性應(yīng)用于夜間攝像的補(bǔ)光越來越迫切。同屬主動紅外技術(shù) ,雖然經(jīng)過多年的發(fā)展,但LED紅外技術(shù) 在很多方面的弊端較大,相比之下,紅外激光技術(shù) 有以下幾大優(yōu)勢:
1、紅外激光的巨大優(yōu)勢
1)、激光的光亮度高,照明距離遠(yuǎn)
目前采用LED紅外燈補(bǔ)光的距離最遠(yuǎn)不超過150米,而即使采用2-3W的紅外激光,也可以很輕松地將有效照明距離超過400米。
2)、芯片壽命長
低端的普通LED紅外產(chǎn)品由于散熱處理及材料成本的局限,光衰現(xiàn)象相對明顯。而紅外激光芯片,品質(zhì)更穩(wěn)定可靠,常規(guī)產(chǎn)品的壽命普遍在20000小時以上,10000小時后光衰不到10%。采用獨特的溫控技術(shù) ,普通激光紅外燈可處于恒定工作溫度,產(chǎn)品的長壽命有極大的保證。
3)、光電轉(zhuǎn)化率高
為了讓大家更直觀地理解光電轉(zhuǎn)化率,我們提倡用光電轉(zhuǎn)化率表征參數(shù)來直觀比較。通過測試紅外高速球?qū)嶋H夜視距離除以紅外光源的實際功耗的比值來表征不同紅外光源的光電轉(zhuǎn)化效率的高低。
光電轉(zhuǎn)化表征參數(shù)=實際夜視距離(米)/ 紅外燈實際功耗(瓦)。
即每瓦的照射距離。(實際夜視距離指在出光角度與視場角度有90%以上的重疊時取得。)
由上表看出,激光的光電轉(zhuǎn)化效率是傳統(tǒng)LED的3.3倍,是單顆大功率LED的2.7倍,是同步LED變焦補(bǔ)光夜視技術(shù) 的2.3倍。需要說明的是,同步LED變焦和同步激光變焦的耗用功率包含了其電機(jī)伺服系統(tǒng)的耗有功率,如果除去此部分,這個倍數(shù)將更大。
2、400米超強(qiáng)勻化60度-2度同步變焦激光源
以此光源配合而派生的高端夜視產(chǎn)品
400米激光自動變倍補(bǔ)光紅外球
400米紅外車載云臺
1)、復(fù)合勻化技術(shù)
于激光本身的高相干性,應(yīng)用到夜視補(bǔ)光領(lǐng)域往往產(chǎn)生很明顯的明暗條紋或散斑(光投射面出現(xiàn)明暗交錯亮度不均勻),嚴(yán)重影響圖象清晰度。
這款紅外激光光源,采用自主的CSST(Compounding of Speckle Suppression Techniques)復(fù)合勻化技術(shù) ,完全徹底解決了激光照明不均勻或散斑的現(xiàn)象,通過實測,效果與普通LED效果無異。(激光沒勻化效果.avi,激光勻化后效果.avi)
2)、單燈同步變焦&完美視場角(60°~2°連續(xù)可調(diào))
這款紅外激光燈可隨攝像機(jī)同步變焦,視場角達(dá)到完美的(60°~2°),可以完全覆蓋1/3〞攝像機(jī)的畫角。
3)、光能利用率極高
以這款3瓦激光燈為例,經(jīng)實際測量,小角度(約2°左右)有效照明距離大于400米,此時光斑直徑大于16米;大角度(60°左右)有效照明距離大于80米。
4)、照明均勻且無過曝現(xiàn)象
由于紅外激光的光能量高于LED紅外光且相當(dāng)集中,如何將集中的光能量分散是同步變焦激光光源應(yīng)用的關(guān)鍵。這款激光采用獨特的光學(xué)鏡頭和光路系統(tǒng),完全確保照明均勻尤其是解決過曝現(xiàn)象。
5)、高品質(zhì)高可靠性
紅外激光燈,是光機(jī)電一體化的高端產(chǎn)品,每個部件和每個環(huán)節(jié)均需選擇高品質(zhì)原材料和高端工藝,確保產(chǎn)品的高品質(zhì)和高可靠性。尤其是紅外激光芯片,是產(chǎn)品中最重要最核心部件,其出光功率大但體積有限,散熱問題非常關(guān)鍵,大部分紅外激光廠家對其不夠重視,導(dǎo)致成品往往由于散熱差而出現(xiàn)故障。
鑒于此,生產(chǎn)商除委托軍工級廠家作獨立封裝芯片外,更是對其進(jìn)行全方位的散熱保護(hù),如整機(jī)采用全鋁結(jié)構(gòu),芯片模塊和整機(jī)實現(xiàn)整體散熱,高功率產(chǎn)品增加熱對流散熱等方法。我們對這款紅外激光燈進(jìn)行了最嚴(yán)格的可靠性測試尤其是高低溫測試:工作溫度在-20℃~50℃,壽命超過20000小時。以每天夜間照明10小時計,則年照明3600小時,則在正常工作溫度下,這款紅外激光燈的壽命至少是5-6年。
綜上所述,安防行業(yè)的夜視技術(shù) 發(fā)展方向?qū)⒃絹碓角逦,而同步變焦LED補(bǔ)光技術(shù) 和同步變焦激光補(bǔ)光技術(shù) 將成為主流的研究熱點。我們有理由相信,未來安防行業(yè)的夜視技術(shù) 趨勢是200米范圍內(nèi)將是基于單顆大功率紅外燈的同步變焦LED補(bǔ)光技術(shù) 的主戰(zhàn)場;200米-400米范圍將是同步變焦激光補(bǔ)光技術(shù) 的主戰(zhàn)場。顯而易見,同步變焦激光補(bǔ)光技術(shù) 將是未來的重要發(fā)展趨勢。它的應(yīng)用可以解決夜間攝錄圖像出現(xiàn)激光散斑(即光投射面出現(xiàn)明暗交錯亮度不均勻情形)的缺陷,使圖像更加清晰,徹底消除激光散斑;可視距離加大,使得攝像機(jī)在黑暗的環(huán)境下能獲得比較清晰的監(jiān)控圖像,大大推進(jìn)了夜間攝像技術(shù) 的發(fā)展,也為我們國家建設(shè)和諧社會起到了重要作用!
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文章來源:保千里
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