激光在安全防御中的应用


激光器现已成为多个领域中的关键工具,特别是在安全和监控领域。它们的精确性、可控性和多功能性使它们在保护我们的社区和基础设施方面不可或缺。

在这篇文章中,我们将深入探讨激光技术在安全、保护、监控和防火领域的多样化应用。本讨论旨在提供对激光在现代安全系统中角色的全面理解,并提供对其当前使用和潜在未来发展的见解。

 

激光对射探测器

激光技术在建立安全边界和检测未经授权的侵入方面发挥关键作用。在工业和商业应用中广泛使用的激光扫描技术,从检测危险机械附近的手部到预防集装箱港口的碰撞以及监督制造过程等。这些非接触式激光扫描器在二维环境中扫描,通过测量脉冲激光束反射回源头所需的时间来检测运动。这项技术创建了区域的轮廓图,使系统能够通过编程环境中的变化来识别视野中的新对象。这使系统能够评估移动目标的大小、形状和方向,并在必要时发出警报。(Hosmer, 2004)。

 

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激光监控系统

在视频监控中,激光技术协助夜视监控。例如,近红外激光门控成像能有效抑制光后向散射,在恶劣天气条件下显著提高光电成像系统的观察距离,无论是白天还是晚上。系统的外部功能按钮控制门控距离、闪光宽度和清晰成像,提高了监控范围。(Wang, 2016)。


交通监控

激光速度枪在交通监控中至关重要,使用激光技术测量车辆速度。这些设备因其精确性和在密集交通中针对单个车辆的能力而受到执法部门的青睐。

 

公共场所监控

激光技术在公共场所的人群控制和监控中也起着重要作用。激光扫描器和相关技术有效地监视人群活动,增强公共安全。

 

防火应用

在火警系统中,激光传感器在早期火灾探测中发挥关键作用,快速识别火灾迹象,如烟雾或温度变化,以触发及时的警报。此外,激光技术在火灾现场的监测和数据收集方面也非常宝贵,为火灾控制提供必要的信息。

 

特殊的应用:UAVs

无人机(UAV)在安全领域的使用正在增长,激光技术显著提升了它们的监控和安全能力。例如,已经开发了具有远程能力的二维和三维闪光激光成像系统,用于海上边境监控和远程无人机识别。这些基于新一代雪崩光电二极管(APD)焦平面阵列(FPA)的系统,结合高性能图像处理,显著提高了监控性能。

 

DALL·E 2023-11-14 09.38.12 - A scene depicting UAV-based laser surveillance. The image shows an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), or drone, equipped with laser scanning technology, f

无人机激光监控

DALL·E 2023-11-14 09.02.27 - Modern railway scene with a contemporary train and infrastructure. The image should depict a sleek, modern train traveling on well-maintained tracks.

铁路线异常检测

DALL·E 2023-11-14 09.03.47 - Busy urban traffic scene in a modern city. The image should depict a variety of vehicles like cars, buses, and motorcycles on a city street, showcasin

交通监控

绿光激光器和激光测距模块在安全防御中的应用

 

在众多类型的激光器中,绿光激光器特别引人注目,通常工作在520至540纳米范围内,以其高可见性和精确性而闻名。这些激光器在需要精确标记或可视化的应用中特别有用。此外,激光测距模块利用激光的线性传播和高精度,通过计算激光束从发射器到反射器再返回所需的时间来测量距离。这项技术在测量和定位系统中至关重要。


 

激光技术在安全防御中的演变

自20世纪中叶发明以来,激光技术经历了显著的发展。最初作为科学实验工具的激光已成为包括工业、医疗、通信和安全等多个领域的核心部分。在安全领域,激光应用已从基本的监控和报警系统演变为复杂的多功能系统。这些包括侵入检测、视频监控、交通监控和火警系统。

 

激光技术在未来创新的可能性

激光技术在安全方面的未来可能见证突破性的创新,特别是与人工智能(AI)的整合。分析激光扫描数据的AI算法可能更准确地识别和预测安全威胁,提高安全系统的效率和响应时间。此外,随着物联网(IoT)技术的进步,激光技术与网络连接设备的结合很可能导致更智能和自动化的安全系统,能够实现实时监控和响应。


 

References

  • Hosmer, P. (2004). The use of laser scanning technology for perimeter protection. Proceedings of the 37th Annual 2003 International Carnahan Conference on Security Technology. DOI

  • Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Design of A Miniature Near-infrared Laser Range-gated Real-time Video Processing System. ICMMITA-16. DOI

  • Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,

  • M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, J. P., & Gorce, D. (2017). 2D and 3D flash laser imaging for long-range surveillance in maritime border security: detection and identification for counter UAS applications. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. DOI