遠(yuǎn)距離夜視監(jiān)控：激光夜視技術(shù)應(yīng)用及其選型

影響激光功率的一個(gè)因素是攝像機(jī)的靈敏度閥值，也就是平時(shí)我們老說(shuō)的“你們用多少LUX的攝像機(jī)？”攝像機(jī)的這個(gè)參數(shù)從實(shí)際上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有技術(shù)下，CCD攝像機(jī)無(wú)外乎按檔次分為“星光級(jí)0.0001LUX”、月光級(jí)“0.01LUX”以及白天用的“0.1LUX”幾個(gè)檔次，公式可以看出來(lái)，激光功率跟攝像機(jī)最低照度閥值成正比，也就是說(shuō)，攝像機(jī)照度差一個(gè)數(shù)量級(jí)，激光功率要求可能就是差十倍，而攝像機(jī)目前是成熟技術(shù)，月光級(jí)和星光級(jí)的攝像機(jī)差價(jià)遠(yuǎn)不像10倍激光的差價(jià)那么大，因此，從性價(jià)比來(lái)說(shuō)，我們完全有理由推薦頂級(jí)的CCD攝像機(jī)，在三大核心部件里，它的成本是最低的，但也是最可能出現(xiàn)瓶頸的地方，攝像機(jī)差了，其他兩項(xiàng)再好，可能還不如攝像機(jī)頂級(jí)，其他兩項(xiàng)稍差的效果好，而且成本會(huì)更高。

　　這里回到剛才提到的問(wèn)題，攝像機(jī)也有一個(gè)參數(shù)是CCD靶面尺寸，無(wú)外乎現(xiàn)在就1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸等幾種，其中前兩種又很少用在監(jiān)控領(lǐng)域，監(jiān)控領(lǐng)域?qū)嶋H上就是1/2和1/3英寸兩種為主流，任何攝像機(jī)的參數(shù)都會(huì)明確標(biāo)示。1/2CCD的最低照度一定會(huì)比1/3的要好，這也是很容易理解的。靶面大，自然接收到的鏡頭光就多。兩種型號(hào)肯定會(huì)存在差價(jià)，但一般不會(huì)很大。正常情況下，我們一定會(huì)選擇1/2英寸的CCD。照度好，自然同等激光功率下夜視效果就好，但有一點(diǎn)，攝像機(jī)靶面大了，我們看到的圖像視場(chǎng)范圍就大了，相應(yīng)的人占屏幕的比例就小了，如果仍然需要達(dá)到公安部“1/4識(shí)別，1/10發(fā)現(xiàn)”的標(biāo)準(zhǔn)，勢(shì)必需要加大鏡頭，這一塊會(huì)造成成本的大幅度上漲。整體評(píng)價(jià)下來(lái)，使用1/2CCD的系統(tǒng)，夜視效果會(huì)更好，對(duì)激光，鏡頭的利用率都更高，但價(jià)格整體要偏高，鏡頭貴，激光省些，使用1/3CCD的，整體效果差些，但鏡頭便宜很多，激光要求高些，整體價(jià)格也會(huì)更便宜些，兩者皆可用。很難評(píng)述那種配置性價(jià)比更好，只能說(shuō)，注重效果的，用1/2CCD，注重成本的，用1/3CCD。需要提醒客戶主意的是，還是應(yīng)該盡量選擇大廠家如松下、索尼等公司的產(chǎn)品，二三線品牌在最低照度上多標(biāo)一個(gè)0，不是什么不可能發(fā)生的事情，一個(gè)攝像機(jī)月光到星光不會(huì)有什么太大價(jià)格差別，但到了整套系統(tǒng)里，那可是要大幅度影響夜視效果，會(huì)造成大成本的鏡頭和激光發(fā)揮不出應(yīng)有的效果，得不償失。

　　鏡頭的靶面尺寸，唯一的作用就是和攝像機(jī)靶面尺寸相對(duì)應(yīng)，如果鏡頭尺寸小于攝像機(jī)尺寸，那系統(tǒng)就不能用，四個(gè)角會(huì)出現(xiàn)四個(gè)黑邊，如果鏡頭尺寸大于攝像機(jī)尺寸，也會(huì)造成相應(yīng)的浪費(fèi)，完全對(duì)應(yīng)是最合理的配置。

　　問(wèn)題四：“我要看1000米的距離，究竟激光該配多大的？”

　　這也是困擾客戶許久的問(wèn)題，且不說(shuō)1000米，國(guó)內(nèi)能真正做到1000米很好效果的廠家其實(shí)并不多，就拿夜視500米來(lái)說(shuō)，有的廠家標(biāo)激光3W，有的標(biāo)4W，甚至有的還標(biāo)10W甚至更大，最不理解的是，標(biāo)了8W、10W的，甚至有時(shí)候價(jià)格比4W、3W的還要低，不知道該如何選擇。

　　這里首先要提醒的是一個(gè)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)規(guī)則，不論激光標(biāo)幾瓦，實(shí)際上客戶甚至工程商層面根本無(wú)法考究，用專業(yè)工具測(cè)試過(guò)的幾家激光，標(biāo)稱2W到20W不等，但測(cè)試結(jié)果卻大出意料，居然有標(biāo)稱8W的，實(shí)際測(cè)出來(lái)卻是毫瓦級(jí)別的。100%測(cè)試出來(lái)的比參數(shù)標(biāo)稱的都要低，這也可以理解，畢竟測(cè)試時(shí)激光已經(jīng)經(jīng)過(guò)了擴(kuò)散，多數(shù)標(biāo)稱2—3W的激光實(shí)際測(cè)試出來(lái)為1W左右，個(gè)別廠家的產(chǎn)品測(cè)試能達(dá)到標(biāo)稱的“80%”左右甚至更高些，數(shù)據(jù)嚴(yán)重不靠譜的也有，詢問(wèn)后給出的解釋是：“我們標(biāo)的不是激光功率，而是激光的功耗”，此問(wèn)題反映到實(shí)際項(xiàng)目中，會(huì)出現(xiàn)三種情況，一是要求夜視距離達(dá)到500米，幾家產(chǎn)品都標(biāo)稱4W激光，而且確實(shí)都能達(dá)到500米，但亮度完全不在同一數(shù)量級(jí)，有的廠家可以輕松看到1000米以上，有的極限距離是500米。另一種情況是，大家鏡頭都放在最長(zhǎng)焦，都能看到500米，但要求鏡頭視場(chǎng)稍微大一些，有些廠家游刃有余，有些廠家視場(chǎng)一大，激光一擴(kuò)散，明顯亮度不夠，出現(xiàn)滿屏雪花，不能聚焦等問(wèn)題。更嚴(yán)重的是第三種情況，沒(méi)有廠家敢承諾，我的激光不衰減，也沒(méi)有客戶相信，在產(chǎn)品選型確定后，有很多項(xiàng)目半年后才開(kāi)始驗(yàn)收，但驗(yàn)收的時(shí)候會(huì)明顯看到，完全和測(cè)試時(shí)不是一樣的效果，沒(méi)錯(cuò)，這就是激光衰減的現(xiàn)象，不難想象，測(cè)試的時(shí)候都已經(jīng)使用在極限狀態(tài)達(dá)到需求，那半年以后怎么可能還保持一樣的效果？換過(guò)來(lái)想，測(cè)試時(shí)可以輕松看到1000米的4W激光，那半年以后甚至幾年以后，只要求看個(gè)500米，實(shí)際上并不難。激光保護(hù)好了，通過(guò)圖表可以看出來(lái)，實(shí)際上10000小時(shí)只會(huì)衰減到額定值的85%，也就是說(shuō)，三年內(nèi)基本上肉眼看不出明顯的衰減?！　∵@一塊，能總結(jié)出來(lái)給客戶的建議是“不要完全相信廠家標(biāo)稱的參數(shù)，參數(shù)可能是真的，但配合起來(lái)也不一定能達(dá)到最佳的效果”，選購(gòu)激光夜視，還是建議以測(cè)試為準(zhǔn)，需求定下來(lái)，能夠做到兩點(diǎn)的可以放心采購(gòu)。第一，實(shí)際可發(fā)現(xiàn)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于需求的距離，在需求距離上效果非常好。第二，在需求距離上，不論是在長(zhǎng)焦還是中短焦，都能夠清晰成像，而且在激光設(shè)計(jì)的變焦范圍全程，都可以清晰的滿屏成像，不存在“手電筒”現(xiàn)象，激光一擴(kuò)散就看不成的技術(shù)，在實(shí)際使用中是一定會(huì)出問(wèn)題的。

　　而究竟該用多大的激光呢？以我們廠家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，500米以內(nèi)，4W激光足夠，1000米的距離，10W是個(gè)比較理想的選擇，這個(gè)功率，是實(shí)實(shí)在在的激光輸出功率，而不是什么功耗或虛標(biāo)的功率。

　　問(wèn)題五：客戶會(huì)問(wèn)：“激光夜視價(jià)格如此之高，能夠保證用多久不衰減啊？”

　　這個(gè)問(wèn)題很多單做激光的廠家會(huì)給出明確的數(shù)據(jù)，而很多集成激光夜視攝像機(jī)的廠家，往往會(huì)根據(jù)其采購(gòu)的激光質(zhì)保情況來(lái)承諾使用壽命。事實(shí)上，如果他們心里清楚的知道，激光半年會(huì)衰減完，也不可能去花大價(jià)錢集成，然后銷售。十年發(fā)展期間，作為廠家，我們也選擇過(guò)不少激光做集成，簡(jiǎn)單總結(jié)下來(lái)有兩種技術(shù)，一種是真空充氮?dú)獗Ｗo(hù)、光纖輸出的激光器，第二種是裸露在空氣中直接受熱激發(fā)的激光器，前者需要特殊定制的接口和特殊設(shè)計(jì)的激光變焦鏡頭，而后者只需要市場(chǎng)上買一個(gè)5—50mm左右的鏡頭即可。如何變焦不在討論范圍，但只強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，裸露在空氣中受熱激發(fā)的激光，很難避免高溫氧化，帶來(lái)的結(jié)果自然是要么緩慢衰減，要么干脆就瞬間不亮，這類激光價(jià)格便宜，甚至?xí)陀诔墒斓募t外燈的價(jià)格，但其缺陷也很致命，這也是目前還沒(méi)看到哪家激光燈已經(jīng)在市場(chǎng)中份額遙遙領(lǐng)先、建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原因。而用第一種激光，廠家可以很負(fù)責(zé)的說(shuō)三年包換，不過(guò)代價(jià)是這種激光價(jià)格和裸露激光完全不在同一個(gè)數(shù)量級(jí)，尤其是進(jìn)口品牌的激光器。如何選擇，也只能看廠家的市場(chǎng)定位和客戶的實(shí)際需求了。

　　問(wèn)題六:客戶提出“激光能不能做成無(wú)紅爆的？”

　　這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上不是技術(shù)問(wèn)題，而是一種選擇問(wèn)題。目前激光808nm,940nm,980nm都是很成熟的技術(shù)，客戶使用808nm的，自然處于微紅暴波段，用戶直視攝像機(jī)時(shí)能看到一個(gè)小紅點(diǎn)，但看不到光線，絕大多數(shù)場(chǎng)合是能夠滿足需求的，只是在鐵路沿線、邊防沿線、刑偵蹲守等特殊場(chǎng)合可能不會(huì)被允許使用。此時(shí)若要看幾百米遠(yuǎn)夜視，無(wú)紅爆激光才有應(yīng)用空間，之所以不是每個(gè)設(shè)備都用無(wú)紅爆激光，核心原因是無(wú)紅爆激光對(duì)鏡頭的透過(guò)率，以及攝像機(jī)的感應(yīng)率都非常低，甚至達(dá)不到808激光的1/3，若要達(dá)到同樣的監(jiān)控效果，激光功率可能需要加大4倍甚至更多，造成成本的大幅度提升，而目前的極限技術(shù)，無(wú)紅爆也就是做到1000米勉強(qiáng)發(fā)現(xiàn)，500米以內(nèi)較為成熟的層次。明確了這兩點(diǎn)，可以回答客戶，紅爆不是能不能做的問(wèn)題，而是有沒(méi)有必要選擇的問(wèn)題。以目前的技術(shù)只能說(shuō)，1000米需求以上的無(wú)紅爆激光，還是很難實(shí)現(xiàn)的。

　　問(wèn)題七：客戶提出“你們單賣激光不？”

　　這個(gè)問(wèn)題對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)，也是基本上天天遇到，但就我公司而言，基本上是不賣的，原因有二。第一，使用進(jìn)口的充氮?dú)夥庋b，光纖輸出整形勻化激光，即便單賣，成本也不是一般項(xiàng)目所能接受的。第二，即便單賣了激光，如果搭配不好鏡頭及攝像機(jī)，一樣會(huì)讓甲方對(duì)項(xiàng)目感到很失望，這里面，激光跑偏、激光跟攝像機(jī)的黑白狀態(tài)同步、激光跟鏡頭的同步聯(lián)動(dòng)、同步預(yù)制位等技術(shù)都沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)，最關(guān)鍵的是，普通的攝像機(jī)或鏡頭是否感應(yīng)激光波長(zhǎng)都是問(wèn)題，因此在明確實(shí)際配套設(shè)備之前，貿(mào)然的出售激光是很不負(fù)責(zé)任的做法，從實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)來(lái)看，如果項(xiàng)目用在定點(diǎn)，無(wú)需變焦，無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)的情況下，可考慮單配激光，其余情況下確實(shí)很難100%保證項(xiàng)目的成功。

　　問(wèn)題八：“激光是否安全？它和熱成像、微光、紅外LED等相比較有什么優(yōu)勢(shì)？”

很多用戶認(rèn)為，激光夜視技術(shù)是非常好的解決夜視監(jiān)控的手段，但同時(shí)對(duì)激光是否會(huì)造