主頁（http://www.by236.com）：超遠距離紅外激光夜視系統的研究(2)
激光的安全影響了使用
為解決天氣對光波傳輸質量的影響，往往加大激光二極管的功率。但超過一定功率電平的激光對人眼可能會產生影響，因此人體可能被激光系統釋放的能量傷害。所以，為增加夜視距離，激光功率不能無限制地加大。 超遠距離的紅外激光夜視系統的幾個主要部件的選擇
紅外光源的選擇
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。利用紅外光源，能發出人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍攝的物體，紅外線經物體反射后進入鏡頭到CCD上成像，這時即可拍攝到黑暗環境下肉眼看不到的影像。 目前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射距離、功耗、效率等方面都存在一定局限性，而不適用于1km以上的超遠距離夜視監控。因此，這種系統必須采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，功率根據所需距離有1W-10W等。 攝像機的選擇
眾所周知，固體攝像機有CMOS與CCD兩種。同CCD一樣，CMOS圖像傳感芯片對紅外非可見光波也有反應，但它在890-980nm范圍內其靈敏度比CCD圖像傳感芯片的靈敏度要高出許多，并隨波長增加而衰減的梯度也慢一些。隨著CMOS圖像芯片的飛速發展，其噪音訊號進一步壓低，星光級的CMOS攝像機也將面市。而低功耗、高集成、小體積只有CMOS圖像傳感器才能辦到，因而可作成襯衫鈕扣、西裝鈕扣般大小的CMOS攝像機。加上相應的紅外光源更加小型化產品，以及高效能電池的推出，這樣第三只眼睛將會無處不在。帶上一副夜視眼鏡和一頂配有紅外光源和CMOS超微型攝像機的帽子，黑夜將如同白晝。顯然，這將改變我們整個社會生活的面貌。 由于我們使用國產半導體激光二極管LD的波長為808nm，因此選擇CCD攝像機。但值得注意的是，1/4"CCD不能用于15m以上紅外夜視的有效距離，因為1/4"CCD的光通量只有1/3"CCD的50%。而CCD尺寸大，接受的光通量大；CCD尺寸小，接受的光通量就少。所以，超遠距離的夜視攝像機多選1/2"的CCD。 一般，夜視攝像機要求不加紅外燈時CCD的最低照度不超過0.02LUX，而有些攝像機制造商或銷售商虛報最低照度，使夜視有效距離大大降低，因此需要具體測試。月光級和星光級等增感度攝像機可在很暗的條件下工作，但有些反光系數小的地方還是達不到要求，如沙漠，綠地，林區等。在這種情況下，就需要采用由高性能成像增強器和CCIR制式的黑白CCD通過纖維面板和光錐直接耦合而成的微光夜視攝像機。 鏡頭的選擇
攝像機鏡頭是紅外夜視監控系統的關鍵設備，它的質量（指標）優劣直接影響到整套系統的成像效果，因此，鏡頭選擇是否恰當既關系到系統質量，又關系到工程造價。普通的光學鏡頭，物體反射回鏡頭的紅外光不能有效聚焦到CCD靶面上，此時紅外夜視效果就會大打折扣，因而最好選用紅外鏡頭。
在選擇鏡頭時一般應注意以下幾點：
鏡頭的成像尺寸應與攝像機CCD靶面尺寸一致，即選1/2或以上尺寸的鏡頭
根據攝像機被監控目標的距離，選擇鏡頭的焦距(其計算公式可參見本人編著的《電視監控技術》第一章第三節)，鏡頭焦距確定后，則由攝像機靶面決定視野。 鏡頭的分辨率與透光率要達到要求
合適的光圈或通光量此外，除攝像機鏡頭外，還要根據觀察場景的大小與距離選擇合適的激光擴束準直鏡頭，使激光束能照亮所需監控的場景，以便監控場景的反射光能被CCD攝像機所接收。
傳輸系統的選擇
一般監控視頻圖像的傳輸通常采用下述四種方法：
網絡傳輸
無線傳輸
同軸電纜傳輸
雙絞線傳輸這四種方法各自的優劣，業內工程技術人員均已熟知，就不加介紹了。一般監控中心距離近，多采用同軸電纜傳輸，至于其他的傳輸方式，則看當時當地的條件了。 監視器的選擇
監器的選擇標準有兩條：
黑白與彩色要與攝像機相配
所選用的監視器的清晰度要高于(最好高一檔)所選用的攝像機的清晰度指標需要注意的是，不要認為攝像機的清晰度指標為400線，則選用清晰度為400線的監視器就夠了。如果這樣配置的話，那所顯示的圖像清晰度就會只有300線左右。因為所謂400線的清晰度是指在用攝像機攝取標準測試卡時，在測試卡上400線時的視頻信號輸出幅度為在100線時視頻信號幅度的40%左右，而監視器的清晰度也是如此定義的。因此，將它們相配時就會使得在400線時的視頻信號輸出幅度只有16%，而40%的位置就會降低移至300線左右了。所以，要想充分顯示攝像機的清晰度性能，就應當選用高一檔清晰度的監視器。雖然價格要貴一些，但能充分顯示出系統的優勢和指標特色。 防護罩的選擇
防護罩對紅外燈的效果也有影響，紅外光在傳輸過程中，通過不同介質，其透射率和反射率也不同。不同的視窗玻璃，特別是自動除霜鍍膜玻璃，對紅外光的衰減也不同。因超遠距離夜視系統的運用場合都比較特殊，所以對防護罩的產品質量及防護要求都比較高。因此，在選擇防護罩時，都應綜合進行考慮。 超遠距離的紅外激光夜視系統的應用
超遠距離紅外激光夜視系統可廣泛應用在：邊防夜視監控、海防夜視監控、海事遠距離監視(如港口黑夜監控近海輪船等)、防汛遠距離監視、森林防火了望監控、城市環境檢測遠程監視、油田夜間監視、海堤長距離監視、公安夜間監視、監獄圍墻（Blooming）的夜間監視、鐵路火車機場全天候監視等需要遠距離夜視監控的場所。 現以濟南神戎電子有限公司所研發的超遠距離軍用激光紅外夜視系統在邊防、海防、軍事設施和車載夜視偵察、指揮系統的應用為例，說明其應用的廣泛與重要性。 邊防、海防夜視監控
超遠距離紅外激光夜視系統，可應用于邊防、海防夜視監控。系統為日夜監控的需要，主要由紅外激光照明、彩色與黑白攝像機以及圖像信號輸出裝置組成。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
