激光红外技术在安防行业中应用的困惑讲解

激光红外技术在安防行业中应用的困惑核心提示:LED 红外灯相比卤素灯在寿命、 体积、 功耗、 价格等方面具有绝对的优势, 所以 LED 红外技术得以在安防行业迅速应用,几乎占领了全部的红外市场。这时有正规厂 家也看到了市场机会, 推出了技术门槛较高的激光夜视技术, 在这样的大环境下, 激光夜视 应时而生。激光红外技术作为在安防行业应用最早的红外技术之一,至今已经有 10年的历史,激 光技术的使用主要集中于森林防火、 油田和边防监控等特定场所, 使用量相比普通红外非常 小,未对安防行业造成较大影响。那么激光红外是否适合在安防行业大规模应用呢 ? 又是什 么原因阻碍激光红外技术无法在安防行业大规模应用 ?LED 红外灯优势LED 红外技术从 2000年开始应用于安防行业,已有 12年历史,目前虽然市场上出现 了阵列红外和点阵红外等衍生产品,但普通的 LED 红外产品仍占据了大部分的红外市场, 是什么原因让普通 LED 红外产品在安防行业如此成功,笔者试做分析。安防行业发展初期, 人们发现需要夜视监控时, 首先的红外产品是卤素灯。 在使用卤素 灯的过程中,发现卤素灯的体积较大,功耗也较大,一般从 100多瓦到 1000多瓦,工作温 度高达 800以上,产品易损坏,使用寿命在 1500小时左右,每两月就要更换一次,这么 短的使用寿命,迫使人们去寻找更好的替代光源。卤素红外灯的寿命短、 体积大、 功耗大、 价格高等缺点注定其要被安防行业淘汰。 在这 种情况下, LED 红外发射管就被引入到安防行业中,其优势如下。LED 红外管的使用寿命达到 6000小时 (如果处理得好,工艺水平高可达 6000小时, 小厂出的产品使用寿命在 3000小时左右 ,使用寿命是卤素灯的 4倍 ;LED 红外管的价格非常低,根据规格不同、质量不同,价格从几毛到几块钱,最早 的红外摄像机一般使用 6颗 LED 红外灯, 成本不会超过 20元。 而卤素灯据说价格从几百元 到几千元不等,其价格是 LED 红外管的几十倍 ;LED 红外管体积小,广泛使用产品的体积一般为 6、 8,方便应用于红外摄像机,而卤素灯的体积一般为了 10185mm, 工作温度 800以上,不管是从体积还是温度上都 无法应用在红外摄像机上。LED 红外灯相比卤素灯在寿命、体积、功耗、价格等方面具有绝对的优势,所以 LED 红外技术得以在安防行业迅速应用,几乎占领了全部的红外市场。LED 红外灯的局限安防发展初期监控主要集中在室内短距离, 随着安防行业的发展, 监控已经从室内走到 了室外,从短距离发展到室外远距离。在这状况下,简单的增加 LED 红外灯数量达到远距 离或在恶劣环境下的监控要求,造成了 LED 红外产品的体积越来越大,此情况下,照明距 离并未因红外灯数量的增加,体积的增大达到预期的效果,有效照明距离始终无法突破 50米的限制。由于 LED 红外灯的电光转换效率仍在 20%以下,大部分的电转换为热量,在灯管数量 不断增加的情况下,产品发热量也越来越大,红外机的温度达到了 80,甚至 100以上, 在高温下, LED 芯片、摄像机和封装 LED 的环氧树脂都容易加速老化,使红外摄像机的使 用寿命大大缩短,让对红外摄像机看好的用户大失所望。另外,由于 LED 红外灯生产门槛较低,这给手工作坊的滋生开辟了沃土,于是三两个 人租个小房间,在毫无检测设备的情况下开始了 LED 红外灯或红外摄像机的生产。在利润 最大化的驱使下,质量成为了空谈。手工作坊出的低廉产品,绝大地冲击着正规厂家利益, 使得正规厂家市场份额逐渐减少。 迫于竞争压力, 一些正规厂家只能压缩成本, 导致产品质 量整体下降,市场处于白热化的恶性竞争中。这时有正规厂家也看到了市场机会, 推出了技术门槛较高的激光夜视技术, 在这样的大 环境下,激光夜视应时而生。激光具备的优势弥补了 LED 红外灯存在的缺陷,但是现实却是从激光产品出现至今的 十年来, 激光技术只在某些特定的领域被使用, 成为了一个边缘化产品, 成了高高在上的 “贵 族“。激光夜视存在的问题先来了解一下激光产品, 激光产品的进入门槛较高, 生产工艺复杂, 要求产品必须在无 尘车间生产, 才能保证质量。 此外, 高可靠性激光产品的生产还需要一批专业的激光技术人员,经过长期的实践积累,才能保证产品的高稳定性和长寿命。封装好的 LED 产品即可使用,但封装好的激光管却不能直接使用,激光红外照明还需 要经过一个“匀化”处理的过程,让激光投射到物体上是一个面,而不能形成一个点。即半 导体激光器的光束在垂直截面上能量的分布是不均匀的, 呈高斯分布, 中间强, 到边缘逐渐 变弱,或者呈明暗条纹状分布。故直接使用半导体激光器作为照明光源效果是不可取的 (目 前市面上也出现非专业激光灯厂家, 出现了山寨版激光灯, 问题多多, 也使得用户对激光红 外灯产生负面印象 。需要把这种呈高斯分布的光均匀投射到物体上去,这个技术称为激光 “匀化”技术,目前国内能够掌握激光匀化技术的只有几家企业。由于以上原因, 一些小企业生产的激光产品存在诸多问题, 如寿命只有三个月等, 由此 也败坏了激光产品的名声,产生误解,认定激光不合适在安防行业使用。现在, 激光在安防行业应用量非常小, 也未引起激光行业的注意, 认为进入安防行业会 得不偿失, 所以到目前为止除了一两家专业夜视激光厂家外, 并无一家真正的激光企业涉足 安防。激光夜视需突破的瓶颈1、正视存在问题目前进入安防行业的激光企业的客户对该产品存在很大误解。 如安防行业用户希望根据 摄像机镜头的视场角确定红外灯角度, 以消除手电筒现象, 而激光生产企业做出的产品角度 非常小, 如深圳某企业生产的 50米激光灯角度只有 10度, 而红外摄像机通常会配 8MM 的 镜头,视场角接近 40度,在夜视监控中有手电筒现象,起不到监控作用,这些让安防行业 对激光产品大失所望。且激光产品体积过大,供电不配套等,很难适应安防的应用。 部分生产激光产品的企业认定激光是个特殊产品, 不可能大规模使用, 所以抱着几十倍 的高额利润不放, 超出了绝大部分客户的承受能力。 且这些企业拒绝与安防企业共享激光技 术,也导致安防企业无法快速获得技术和产品。2、观念需要改变除了传统的激光产品给人留下的缺陷外, 也有部分对激光的误解。 认为激光对人体有辐 射伤害等, 其实激光在人们生活中随处可见, 比如激光复印机、 打印机, 超市收银台上的激 光扫描器等,都已证明对人体无伤害,而且效果好,寿命长。激光是点状光源, 在没有经过处理的情况, 对人是有影响的, 如要成为产品都需经过匀 化扩束处理, 使能量分布在一个比较大的范围内, 单位面积的激光能量非常小, 自然对人没 有任何影响。目前还出现一种新说法,认为激光在扩束过程中,速度较慢,需要经过 45秒的时间, 影响正常使用。 这也是对激光使用上的误解, 为保证激光器的使用寿命, 一般激光产品都有 电路延时启动, 激光灯根据照明距离的远近都需要 15秒的启动时间, 并非激光扩束需要这 么长的时间。未来发展2008年的数据显示