激光夜视仪一般采用人眼不可见紫外线激光发生器或红外线激光发生器，大部分采用激光发生器除特殊地方除外，这也是对人体无害的小功率激光在民用领域的除CD机（激光磁头）后又一个非常大的一个贡献，和方圆激光不同的是，方圆集团上海激光科技有限公司是采用对人体有害大功率激光电源头，前者为民用激光设备，后者为商用（工业/军用）激光设备。前者结合光纤传输，及先进的互联网及卫星传播技术和大容量电脑存储技术，为我们提供越来越多的服务及便利，后者在机械自动化及未来的机器人领域快速发展，相信很多的设备和新技术结合激光及多种行业先进科技会为我们的生活提供更多的便利，成倍成百倍的提供我们的工作效率。

例如神戎电子研发的SHR-VLV350一体化智能激光夜视仪经过特殊加固和密封处理，具有良好的抗震、抗冲击、防尘、防淋雨等特性，便于维护，能够适应各种复杂环境，并可定制高速云台、无红爆、耐低温等多种特殊功能。广泛运用于城市监控、油田监控、港口监控等监控领域.

产品特点

1、采用激光照明系统，照明距离远、范围大，可实现0Lux全黑环境下监控

2、日夜型低照度彩转黑摄像机，可实现昼夜连续监控

3、万向变速云台，实现了全方位无盲角监控，并做到了高精度定位

4、智能化程度高，操作简单，易于使用与维护

5、在线升级，中英文菜单

6、隐蔽性好，不易被发现

7、专业设计外壳，美观、轻巧、坚固、耐高温、抗腐蚀、防水、防酸雨

8、整机功耗低，产生热量少，工作性能稳定

（二）产品技术指标

提高图像清晰的根本在于提高摄像机的感光能力

1、感光元件的作用
目前，主流监控摄像机的感光元件采用CCD元件，实际上就是光电转换元件。和以前的CMOS感光元件相比，CCD的感光度是CMOS的3到10倍，因此CCD芯片可以接受到更多的光信号，转换为电信号后，经视频处理电路滤波、放大形成视频信号输出。接受到的光信号越强，视频信号的幅值就越大。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到视频图像。提高图像清晰的根本就在于提高摄像机的感光能力。
2、镜头与CCD感光元件的配置
在图一中我们可以看到，CCD传感器上形成的图像比原始图像小，CCD芯片成像面的尺寸规格不同，形成的图像大小也不同。
CCD的成像尺寸常用的有1/2英寸、1/3英寸，CCD的尺寸规格决定了摄像机的规格。
镜头与CCD感光元件的配置
CCD的成像尺寸，也就是摄像机画面宽度和高度的比例与电视机画面宽度和高度比例一样，通常为3、这样保证了摄像机的视频图像在显示器上的图像不变形。
镜头的规格也分为1/2英寸、1/3英寸等，1/2英寸的镜头可用于1/2英寸、1/3英寸的摄像机；而1/3英寸的镜头只能用于1/3英寸的摄像机，不能用于1/2英寸的摄像机，这是因为1/3英寸镜头光通量只有1/2英寸镜头光通量的44%，不能满足1/2英寸的摄像机的光通量要求。
镜头焦距的配置我们还是以图一来说明。确定合适的焦距，是决定图像质量重要因素。f=vD/Vf=hD/H。其中，f代表焦距，v代表CCD成像尺寸的高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD成像尺寸的宽度，H代表被观测物体宽度，D代表物体到镜头的距离。假设用1/3”CCD摄像头观测，被测物体宽500毫米，高400毫米，镜头焦点距物体5000毫米。由公式可以算出：焦距f=4.8×5000/500≈48毫米或焦距f=3.6×5000/400≈45毫米。

三、如何在光照条件很差的环境中拍摄到清晰的图像
监控摄像机要求能在夜晚光照条件很差甚至是没有光的环境中，也能拍摄到清晰图像。在摄像机的指标中，我们常常可以看到低照度这一项。
1、照度的概念
量摄像机感光度的单位，用勒克司（Lux）表示，也就是摄像机能在多暗的光照条件下拍摄到图像。勒克司（Lux）的值越低，表明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。我们知道摄像机产生的视频信号标称值为1v，标准值为700mv，比如采用光圈为F1.2的镜头，当被拍摄景物的照度值为0.02Lux时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的33%-50%，这时摄像机的最低照度为0.02Lux/F1.2。测试最低照度值必须注意镜头光圈大小，F值越小，光圈越大，需要的照度越低。不同的光圈，最低照度值是不同的。
2、实现低照度摄象的方案
我们知道CCD摄像机可以分为彩色与黑白摄像机
普通摄像机的最低照度
可见光的波长范围为380nm～780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD不能接受紫外光。普通彩色摄像机的CCD芯片上有红、绿、蓝三色滤光条，所以彩色摄像机不能感受红外光。而普通CCD黑白摄像机的光谱范围很宽，不仅能感受可见光，而且可以感受红外光。
根据以上原理，在光照条件很差的环境中，工程师们常常采用以下方案拍摄到清晰的图像。
（1）、普通低照度CCD黑白摄像机+红外灯
在监控现场安装红外灯辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，通过CCD黑白摄像机可以实现夜间拍摄。
（2）、彩色转黑白摄像机+红外灯
所谓彩色转黑白摄像机就是指白天是彩色摄像机，到了晚上光照条件很差的时候，利用黑白图像对红外线感度较高的特点，自动切换为黑白方式,在红外线的配合下进行拍摄。和红外灯配合时候，低照度摄像机必须满足红外灯支持的最低照度。
（3）、红外低照度彩色摄像机
红外低照度彩色摄像机的红外感度比一般摄像机高4倍以上，可以在零照度（0Lux）下工作。
红外低照度彩色摄像机
（4）低速快门摄像机
低速快门摄像机又称画面累积型摄像机，通过电脑连续存储多帧（最多达128帧）因光线不足而较模糊的画面，并累积起来，成为清晰的画面，借助SLOWSHUTTER技术，实现在0.008LUX/F1.2照度下进行拍摄。这种低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博物馆、夜间生物活动观察、夜间军事海岸线监视等。
（5）、超低照度摄像机
超低照度摄像机采用EXVIEWHAD技术大大提高了感光度，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX。当配用专用的红外设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现0Lux下拍摄。
四、摄像机的控制
为了扩大监控范围，要求监控摄像机能实现旋转、变焦、变放大倍数，自动聚焦等。这些功能的实现，需要数字硬盘录象机通过控制器对摄像机进行控制。
1、旋转控制
工程师们利用云台来安装和固定摄像机，云台分为固定云台和电动云台。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后，调整摄像机的水平和俯仰角度，达到最好的工作状态后锁定调整机构就可以了。电动云台安装了步进电机，电机接受来自控制器的信号，带动摄像机旋转实现精确定位，适用于大范围监控。
云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上。
2、实现电动变焦、变倍、自动聚焦
（1）所谓一体化摄像机就是使镜头、CCD芯片、视频处理电路、电源、机壳整合为一个整体，可以实现电动变焦、变倍、自动聚焦功能。能否快速、准确的实现自动聚焦是评价一体化摄像机品质的关键。好的产品可以一次性准确聚焦，而品质不好的产品，在聚焦时会来回往复，需要多次才能定焦。目前的一体化摄像机以16、18、20、22、27、32倍变倍为主流，发展趋势是照度越来越低，光学倍数越来越高。注意这里的变焦倍数是指光学变倍。
一体化摄像机的关键技术是镜头、CCD和DSP处理模块。高档镜头主要被日本厂商所掌握，如Canon、Camputar、Avenir等。CCD芯片以日本Sony为主，SonyCCD分为SuperHAD和Exview两种类型，其中Exview是最新技术，普遍采用1/4寸尺寸，性噪比高于SuperHAD；在DSP处理芯片上，Sony的DSP芯片可以很好的处理图像色彩，使图像看上去十分鲜艳。而Canon、Nikon的DSP在捕光模式和对焦上比较好。
（2）采用电动变焦镜头+普通摄像机
把电动变焦镜头和普通摄像机结合起来，利用普通摄像机视频驱动的原理，实现镜头焦距、光圈、聚焦的自动控制。目前有些厂家开发出了超高倍率的60倍电动变焦镜头"D60×12.5"。其750mm（使用变焦扩展镜时可达1500mm）的焦距可以鲜明地识别3公里远处的人物。
五、视频图像的网络传输
1、模拟摄像机+数字硬盘录像机+计算机网络系统
这是目前应用最广泛的网络视频监控系统，通过设定端口、网关和路由，现场的数字硬盘录像机作为服务器，在远程客户的计, 算机上安装专用监控软件或插件，用户便可以通过互联网看到数千里之外的现场，实现单路、多路视频远程监控和录像。
2、模拟摄像机+网络视频服务器+计算机网络系统
模拟摄像机输出的信号是模拟信号，计算机处理的信号是数字信号，在网络中传输的也是数字信号，网络视频服务器（VideoServer）把模拟摄像机的模拟信号转换成数字信号，再经过高效压缩芯片压缩、编码，输出可以在计算机网络中传输的数字信号，实现在计算机网络中以数字信号的形式传输。因此，也可以把网络视频服务器称为视频编码器（VideoCoder）。当视频服务器的一端连接着模拟摄像机的输出信号，另一端插上计算机网线，然后在互联网中的任一台计算机中设置好网关、路由，打开IE浏览器，输入IP地址或者域名就可以在电脑中看到监控的画面了。如果模拟摄像机配置有云台，我们还可以通过电脑对摄像机进行变焦、变倍、旋转等控制操作。在网络视频服务器中还得嵌入实时操作系统，可以是Linux版本，也可以是Windows版本，从稳定性上讲，Linux版本更胜一筹。采用网络视频服务器可以选择和配备不同的摄像机，具有更多的灵活性。
3、网络摄像机+计算机网络系统
网络摄像机就是将模拟摄像机与网络视频服务器整合在一起。在摄像机里面内置模/数转换、视频服务器功能，和网络视频服务器一样，按照网络协议实现网络通讯和数据传输，还可以接收报警信号及向外发送报警信号。这更方便了，只要把网络摄像机安装好，插上网线就可以浏览了。
4、CDMA无线网络视频监控系统
上面介绍的传输是有线传输，但是在移动的交通工具（汽车）、偏远的矿山、山区，采用有线传输显然是很困难的，我们可以利用成熟的无线通讯技术。这里的代表产品有中国联通的移视通。移视通CDMA无线网络视频监控系统是把CDMA数据通讯功能和数字视频编码功能整合成一体的便捷式产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、编解码，链路的控制维护等功能。该系统可以把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。可以通过Internet从系统中控端得到实时图像信息。系统整合了CDMA网络和Internet网络的优势，随时随地的进行远程监控管理。

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2015-0112