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红外激光夜视摄像机

发布日期：2023-07-12 14:58　浏览次数：

一、红外激光夜视摄像机

远间隔红外激光夜视体系，由大功率半导体激光器LD、驱动操控器、光学扩束准直镜头、摄像机及其长焦距镜头、传输体系及监督器等组成。红外激光夜视仪安装在云台上，云台可受操控中心操控。视频信号和操控信号经视频服务器编码后通过无线（无线网桥）或有线方法（光纤或有线网络）传输至操控中心，视频图像及报警监控信息在这里实时显示。一旦发现有可疑人员、车辆活动或有越界行为，即可通过操控中心的体系操控向前端摄像发送操控信号，操控云台及摄像机跟踪方针，操控中心可根据情况，做出分析，向巡逻人员下达指挥命令。

大功率半导体激光器LD，通过大电流驱动与操控，发射出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍照的方针物体。但由于激光的光束细、亮度高，因而必须要根据所监督的远间隔方针的间隔和规模，通过光学扩束准直镜头将红外光束扩束照亮到所监督规模的方针场景。红外线经物体反射后进入摄像机的长焦距镜头到光敏面上成像。这时我们所看到的是由红外线反射所成的印象，而不是可见光反射所成的印象，即此时由超低照度摄像机可拍照到漆黑环境下肉眼看不到的印象。这种印象，再通过传输体系送到监控中心去记录与显示。

二、激光夜视体系技能问题及处理

由于是1km以上的超远间隔红外光波传输，几个技能问题需要处理
1、在空气中传输的质量受气候的影响较大。
2、在任何大气传输链路中，都有几个需要考虑的要素（即引起传输信号衰减的原因）。

大气中分子的吸收

LED和LD发光的大气传输体系的信号损失，首要是由其传输介质——大气的吸收引起的。因为光束从气体中穿过时，总会发生必定程度的分子吸收。并且，空气对某些波长的光吸收得特别凶猛，这些波长底子无法用于信号传输。由大气吸收引起的衰减尚可接受的波段称为大气透射窗（atmosphericwindows）。这种大气透射窗波段的数据在各类文献中都可以查到，因而一切的LED和LD的体系都必须在这个大气透射窗内的波长上作业。

空气中的微粒吸收

空气中的微粒，如尘埃和烟雾，是另外一个引起光信号吸收的要素。显然大气中总是或多或少地含有一些这样的微粒，尤其在水体附近，这类颗粒的含量有时非常高。在这些地方，一般总是尽量将光设备安装得离地面高一些，以改进光传输的效果。

雾气的吸收与散射

雾气也是引起严重红外吸收的要素，并且雾气还会使光发生前、后向散射。因而，在多雾的区域，必须根据当地的气候来挑选光收发设备的作业时段，因为起雾的时候体系将无法正常作业。

大气紊乱性的影响

大气具有必定程度的紊乱性，它除了会形成信号损耗外，还会给信号掺入噪声。如风会引起大气乱流，而大气乱流又会导致信号途径上空气的折射率发生变化。这种现象与阳光曝晒下的区域发生热浪、引起海市蜃楼的现象类似。这种影响最终是将红外光束折射到无法确认的其它方向，然后使摄像机拍不到所需监控的方针。

由此可知，由于红外光波传输技能是在空气介质中传输，因而其传输质量受气候的影响较大。一般，晴天对传输质量的影响最小，而雨、雪和雾天对传输质量的影响较大。经测验，红外光波传输受气候影响的衰减经验值为：晴天5~15dB/Km；雨天20~50dB/Km；雪天50~150dB/Km；雾天50~300dB/Km。现在处理这个问题，一般选用更高功率的LD管、更先进的光学器材和多光束。

实际上，对超远间隔红外激光夜视体系来说，首要受上述空气中的微粒、雾气等吸收和散射的影响，同步脉冲间隔选通技能能较好地处理这一问题。

同步脉冲间隔选通技能

间隔选通(Range-Gate)技能，实际上首要有二个要害：一是要有脉冲激光束照耀技能，即所发射的激光是可操控的脉冲式的；二是要有能高速开通和封闭的强化CCD，且其开关速度达几百ns，并且还要与激光束脉冲坚持严厉同步。这样，就可使调查人员选定特定的调查间隔，然后可轻易地消除其他间隔内水珠、雾、雪、沙尘等发生的强散射光与反射光的搅扰。因为CCD大部分时刻是封闭的，不接纳这些搅扰光，所以就不会在CCD上显像。

为处理气候对光波传输质量的影响，往往加大激光二极管的功率。但超越必定功率电平的激光对人眼可能会发生影响，因而人体可能被激光体系开释的能量损伤。所以，为增加夜视间隔，激光功率不能无限制地加大。

超远间隔的红外激光夜视体系的几个首要部件的挑选

人的眼睛能看到的可见光波长从长到短为0.78μm、0.38μm，其颜色排列依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。比紫光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线。使用红外光源，能宣布人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍照的物体，红外线经物体反射后进入镜头到CCD上成像，这时即可拍照到漆黑环境下肉眼看不到的印象。

现在市场广泛使用的红外光源有LED红外灯、微阵列LED红外灯、卤素滤光型红外灯等。但这几种红外灯在照耀间隔、功耗、效率等方面都存在必定局限性，而不适用于1km以上的超远间隔夜视监控。因而，这种体系必须选用近红外大功率半导体激光光源照明，我们选用国产半导体激光二极管LD，其波长为808nm，功率根据所需间隔有1W-10W等。

标签：激光夜视系统

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