微光夜视仪阅读答案

文章编号:　167329965(2009)062519205微光夜视仪中物镜光学系统的小型优化设计3刘钧,刘欣(西安工业大学光电工程学院,西安710032)摘　要:　为改善传统球面微光夜视系统结构复杂、镜片数较多的特点,将衍射光学元件引入传统球面物镜中,在符合成像质量要求的情况下,设计出一套用于微光夜视仪的折/衍混合物镜光学系统.该物镜视场为40°,相对孔径为1/1.19,包含三个衍射面,并将传统球面系统透镜数减少了2～3片,仅由5片组成,在空间频率为40lp/mm时,轴上传递函数可达0.89,轴外可达0.43.关键词:　微光夜视仪;光学设计;折/衍混合系统;衍射光学元件中图号:　TB851 文献标志码:　A 微光夜视仪是利用光增强技术进行观察的夜视系统,可以在夜间或低亮度条件下(10-1～10-5 L X),利用微弱星光、月光和大气辉光,通过像增强器转变成人眼可观察的图像,弥补了人眼在能量、光谱和分辨能力等方面的局限性,扩展了人的视野和功能.微光夜视仪主要用于隐蔽性夜战、夜间侦察、夜间抢险救援、夜间导航等,尤其适用于夜间低空贴地飞行[123].为了降低使用者的负担,安装在头盔上的微光夜视系统,通常情况下要求其体积小,重量轻,而且对物镜视场和相对孔径要求较大,传统的系统设计大多采用球面,其结构复杂,镜片较多,使得系统体积和质量较大,很难满足设计要求.随着光学加工工艺和光学检测技术的提高,衍射面由于其衍射效率高,负色散性,不产生场曲,并且有较多的设计自由度,使之代替球面成为了一种趋势.文献[4]设计了由6片透镜和一个衍射面组成的折/衍混合微光夜视头盔的光学系统,对传统的系统设计进行了优化[527].文中将折/衍混和光学元件应用于微光夜视仪的物镜光学系统设计中,将原有的7片透镜减少为5片,并给出成像质量图.在符合成像质量要求的情况下,设计出一套用于微光夜视仪的折/衍混合物镜光学系统.1　物镜光学系统的参数与结构1.1　设计要求物镜是微光系统信号的入口,一般安装在微光夜视仪的最前端,要求其重量尽可能小,使整个系统的重心后移.为使像面有足够的照度,需要大相对孔径物镜,另外,还需要有足够的大视场[8210].针对设计要求,对该物镜计算出相应的技术指标:焦距19mm;视场40°;相对孔径1/1.19;全视场畸变≤5%;在空间频率为40lp/mm时,传递函数(Modulation Tromsfer Function,M TF)轴上≥0.60,轴外≥0.40.由于夜天辐射除可见光之外,还包含丰富的近红外辐射,为此选择560.82nm, 721.27nm和876.22nm为设计波长.1.2　初始结构的选择夜视仪器通常使用两种类型的物镜,一种是匹兹伐型,一种是双高斯型.匹兹伐型物镜结构简单,球差和彗差校正较容易,但是当视场加大时场曲很严重,故通常适用于仪器对视场要求不大的情况下.双高斯型物镜是微光仪器中最基本结构,主要是由于这种结构较容易在宽光谱范围修正球差,并且其基本结构是对称型,垂轴像差容易校正,系统第29卷第6期 西　安　工　业　大　学　学　报 Vol.29No.6 2009年12月 Journal of Xi’an Technological University Dec.20093收稿日期:2009209222作者简介:刘钧(19642),女,西安工业大学教授,主要研究方向为光学系统理论及设计.E2mail:junliu1990@.相对孔径可达到1∶1,甚至更大,视场可达到40°～50°[11212],据此选取双高斯型物镜作为初始结构.由于所选像增强器光阴极的平板保护玻璃影响到整个物镜系统成像,在设计过程中加入该元件,其材料Q K3,厚度为5.57mm.2　传统球面系统的设计与像质评价对于微光物镜的设计,像增强器的特性参数是必不可少的原始数据.本着体积小,重量轻的原则,并考虑到器件性能及其发展现状,设计选用第三代像增强器,有效光阴极直径/屏直径为18/18mm.微光物镜具有大视场、大相对孔径的特点,轴上像差容易校正,但轴外像差很难控制.在选定初始结构后,用ZEMAX 光学设计软件进行初步多次的优化和调整后,得到了一个球面系统.图1　球面光学系统及其传递函数Fig.1　Spherical optical system and its M TF图1给出了球面光学系统及其传递函数.该球面光学系统由5组7片透镜组成,其中包括2片双胶合透镜,总长为61.55mm ,口径达到40.82mm.在空间频率为40lp/mm 时,轴上传递函数达到0.79,但轴外较差,仅0.08～0.32之间.若略微牺牲轴上点传函,轴外点传函也得不到明显的改善.这样的成像质量并不满足使用要求,而且该系统体积,重量过大,不宜长时间佩戴,给使用者带来诸多不便,有待进一步改进.为了提高成像质量,并且减小其体积,则在光学系统中引入衍射面,将传统球面物镜小型化,设计出一套用于微光夜视仪的折/衍物镜.3　物镜光学系统小型优化设计对于夜视仪,物镜的系统长度和口径会影响到整个仪器,这要求在减少系统中透镜的片数的同时又不能降低系统的成像质量.为了使物镜系统结构更简单,并且提高成像质量,在设计好的传统球面光学系统中引入衍射面.衍射光学元件具独特的成像性质,通常情况下,光学成像系统采用回转对称的衍射结构.文中所用的光学设计软件ZEMAX 中,旋转对称的二元光学衍射面的相位函数表示形式为<(r )=2πλ(A λr 2+G λr 4+…)(1)式中:A λ为二次相位系数;G λ等为非球面相位系数.其中A λ决定了该面的旁轴光焦度,对于某一确定的二元光学器件,A λ与使用波长λ成正比,故此项一般用于校正系统色差;G λ多用于校正系统的各级球差[13].在ZEMA X 面型里有很多同时具有折射和衍射光焦度的面,衍射光焦度独立于折射率和表面的失高,它是通过改变光线的波前相位使光线聚焦的.表面类型“二元光学面2(Binary2)”通过连续改变经过此表面的波前相位达到指定的光焦度,其使用的相位变化公式为<=A 1r 2+A 2r 4+A 3r 3+…+A i r 2i , (i 为正整数)(2)式中:r 为归一化的孔径值,A i 为第2次项的系数.式(1)和式(2)的形式虽然不同,但表达的意义是相同的.A 1项也是用于校正系统的色差,A 2,A 3,A 4,…,A i 等项用于校正系统的高级象差.设计中采用ZEMA X 面型中的“二元光学面2(Binary2)”来模拟衍射光学元件,即将附加数据(Ext ra Data )中的二元面的相位系数设为变量,并构建评价函数,对系统进行优化.设计中采用逐步添加衍射面,减少透镜片数的方法来设计折/衍物镜光学系统.共采用三个衍射面,使透镜数量从原有的七片减少为五片.首先用折/衍单透镜来替换球面系统中光阑前的双胶合透镜,如图2所示,替换后系统中的第三个面设为衍射面.在保持系统相对孔径,焦距以及视场不变的条件下,将所在透镜的结构参量和附加数据(Extra25 西　安　工　业　大　学　学　报 第29卷Data )中衍射面的相位系数设为变量,进行整体优化.其中衍射面的相位系数A 1,A 2,A 3,…应逐步增加作为变量优化,其他透镜的结构参量也可设为变量,共同来调节整体光学系统.其次,在优化函数中应加入畸变,色差等函数,并加大权重,可实现对部分像差有效的校正.利用同样的方法,将图2中光阑后的双胶合透镜替换折/衍单透镜,替换后的系统中本应是五片单透镜,但由于在优化过程中第三片和第四片透镜的两接触面无限制的靠近并且曲率非常相似,则迫使删除了衍射面,而在光阑后又形成了一个双胶合透镜.通过反复的实验,并对各种实验结果进行分析比较,最终将衍射面添加在了最后一片单透镜上,也就是系统的第九个面,如图3所示.通过对系统的优化调节发现:当含有一个衍射面时,虽然成像质量有所改善,口径也减小到34.26mm ,但系统过长,达到了70.04mm.当含有两个衍射面时,系统长度减小为59.65mm ,口径为28.62mm ,但是图3可以看出,最后一片透镜过厚,会增加系统通量.经过反复实验,将系统的第二个面替换为衍射面,优化调节后得到了一个比较理想的系统,如图4所示.图2　含有一个衍射面的物镜光学系统Fig.2　Objective lens optical systemswith a diffractive surface 图3　含有两个衍射面的物镜光学系统Fig.3　Objective lens optical systems with two diff ractive surfaces 图4　折/衍物镜光学系统Fig.4　Refractive /diff ractivelens optical system 在折/衍物镜光学系统中,第二、三、九面为衍射面,表1给出了各衍射面的相位系数.通过对设计结果的分析可知:折/衍射光学系统不仅将传统球面光学系统中的透镜数由原来的7片减少为5片,其系统口径也由40.82mm 减小到24mm ,长度也有所下降,为58.56mm.图5给出了折/衍物镜光学系统的传递函数和畸变.该物镜的几何像差校正得比较好,基本满足了像差校正的公差容限.色差较小,相对畸变在5%以内,在空间频率为40lp/mm 时,中心视场的传递函数(M TF )可达到0.89,全视场可达到0.43以上,满足了设计要求.表1　折/衍物镜衍射面相位系数Tab.1　Phase coefficient of three diff ractive surfaces ref ractive /diff ractive lens面数A 1A 2A 3A 422367.7319-125739.92051522340.8543-1.5197E +0083-3929.4188-1557759.518437207755.1704-1.8547E +0099-79994.31624083263.401789765015.18581.7082E +010图5　折/衍物镜光学系统传递函数、场曲和畸变Fig.5　M TF ,astigmatism and distortion of ref ractive/diff ractive objective lens125　第6期 刘钧等:微光夜视仪中物镜光学系统的小型优化设计4　结论文中将衍射光学元件引入传统球面光学系统中,将其小型化,设计出了满足要求的微光夜视仪的折/衍射物镜光学系统.通过对球面光学系统和折/衍光学系统进行成像质量和结构比较结果可以看出,折/衍射光学系统不仅将球面光学系统中的透镜数由原来的7片减少为5片,其系统口径由40.82mm减小到24 mm,长度也略有下降.当传递函数值在空间频率为40lp/mm时,轴上像质保持不变,轴外均达到0.43以上.整个折/衍光学系统结构简单,透镜片数较少,均选用国产玻璃,半径参数适中,符合加工工艺条件,保证了物镜的可实现性及较低的成本.随着各种新型光学材料的不断涌现以及机械加工技术光电检测技术的不断提高,将会有更多新型面型应用到光学系统中来.参考文献:[1]　李景生.微光夜视技术及其军事应用展望[J].应用光学,1997,18(2):1. 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SHAN G Hua,L IU J un,GAO Ming.Lens Design in Helmet2Mounted LLL Night2vision System[J].Jour2 nal of Applied Optics,2007,28(3):292.(in Chinese)[6]　Zhao Qiu2ling,Wang Zhao2qi.Hybrid Ref ractive/Dif2f ractive Eyepiece Design for Head2mounted Display[J].Acta Optica Sinica2003,32(12):1495.[7]　崔庆丰.折衍射混合成像光学设计[J].红外与激光工程,2006,35(1):12. CU I Qing2feng.Design of Hybrid Dif ractive2ref ractive Imaging Optical Systems[J].Inf rared and Laser Engi2 neering,2006,35(1):12.(in Chinese)[8]　胡明勇,江庆五,刘文清.一种大视场、大相对孔径微光夜视光学系统的设计[J].光学技术,2005,31(3):161. HU Ming2yong,J IN G Qing2wu,L IU Wen2qing.De2 sign of Low Light Night Vision Optical System with Large Field and Large Relative Aperture[J].OpticalTechnique,2005,31(3):161.(in Chinese)[9]　王希军,周海宪.机载微光夜视仪折衍混合物镜的设计研究[J].电光与控制,2002,9(3):35. 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J IN Guo2fan,YAN Y ing2bai,WU Min2xian.Binary Optics[M].Beijing:National Defence IndustryPress,1998.(in Chinese)225 西　安　工　业　大　学　学　报 第29卷Miniaturization Design of Objective Lens Optical SystemsUsed in Low 2Level 2Light Night VisionL I U J un ,L I U X i n(School of Optoelectronic Engineering ,Xi ’an Technological University ,Xi ’an 710032,China )Abstract :　In order to meet t he requirement of image quality ,t he diff raction optical element s are int roduced to t he t raditional sp herical lens ,and an optical system wit h hybrid refractive 2diffractive lens is designed to imp rove t he characteristics of complex st ruct ure and large number of lenses in t he t raditional sp herical and low 2level 2light night visio n.In t his system ,t he field of view is 40°and t he relative apert ure is 1/1.19,and t he number of t raditional sp herical lens is decreased by 2or 3to 5including 3diff ractive surfaces.When t he spatial f requency is 40lp/mm ,t he value of M TF on 2axis can reach to 0.89,t he value of M TF off 2axis 0.43.K ey w ords :　low 2light level night vision ;optical design ;hybrid diffractive 2refractive optical system ;diff ractive optical element s(责任编辑、校对　张立新)简　讯医用局部深孔手术摄像照明装置在五官科、脑外科手术中,由于光源的光轴与人眼睛的视轴无法完全重合,当手术部位距体表有一定深度时,人眼观察到的手术部位的某个边沿总有一部分区域存在阴影,孔越深两光轴夹角越大,阴影的区域越大。

冀教版四年级语文上册第一单元综合测试题及答案班级姓名一、读拼音，写词语。

（一定要注意书写规范哦！）1．轻轻荡漾的cháo shuì（）掀起的浪花像zhàn fànɡ（）出一朵朵美丽的花，zī rùn（）着这片几近干涸的土地。

2．qiáo（），几位同学正在小jìn（）边xīn shǎnɡ（）那些五yán（）颜六色的花儿呢！二、按要求，完成下面词语练习。

1．照样子写词。

（1）AABB式词语如：纷纷扬扬（2）“××如×”结构的成语如：水平如镜2．在语境中写成语。

（至少写三个）（1）走在秋天的原野，迎着凉爽的秋风，望着瓦蓝的天空，此时你禁不住想起哪些成语？（2）在《桂林山水》一文中，写到桂林的山时用了哪些四字词语，请写出几个。

（3）如果让你描写一下北国的雪，你会想到哪些四字词语，（可以描写雪的任何一方面的特点）写出几个。

3．在下面括号内填写上适当的词语。

（）的大海（）的秋色（）的桂林（）的天门山三、用合适的关联词，串联下面的句子。

1．下雪的声音用耳朵去倾听。

下雪的声音用心去感受。

2．秀秀经常出去旅游。

秀秀的知识面很宽。

四、将下面句子补充完整，并按根据提示仿写句子。

1．大海睡着了，她抱着，她背着，那轻轻的潮声啊，是她熟睡的鼾声。

请以“小溪”为描写对象，写几句类似的句子。

2．那种叫“红玫瑰”的葡萄，紫中带亮，圆润可爱，活像一串串紫色的。

请以“高粱”为描写对象，写一句类似的句子3．遥望洞庭山水翠，。

这首诗中用到了的修辞手法，我还知道一句古诗中也用了这种修辞，它是：，。

4．我看见过波澜壮阔的，欣赏过水光潋滟的，却从没有看见过漓江这样的水。

5.用上加点的词语，你也来写一个句子。

我看见过，欣赏过，却从没有看见过。

五、在情境中完成下面对话练习。

秀秀姑娘：我最喜欢出去旅游。

小笔杆：我也是，但我爸爸妈妈老说我小，不愿意让我出去游玩。

微光夜视仪
微光夜视仪是指利用夜间的微弱月光、星光、大气辉光、银河光等自然界的夜天光作照明，借助于光增强器把目标反射回来的微弱光子放大并转换为可见图像，以实现夜间观察的仪器。

微光夜视仪的重要部位是光像增强器。

微光夜视仪包括四个主要部件：强光力物镜、像增强器、目镜、电源。

根据光学原理，微光夜视仪是带有像增强器的特殊望远镜。

微弱的自然光经由目标表面放射，进入夜视仪，在强光力物镜作用下聚焦于像增强器的光阴极面（与物镜后焦面重合），激发出光电子；光电子在像增强器内部电子光学系统的作用下被加速、聚焦、成像，以及高的速度轰击像增强器的荧光屏，并激发出足够强的可见光，从而把一个只被微弱自然光照明的远方目标变成适于人眼观察的可见光图像。

经过目镜的进一步放大，实现更有效地目视观察。

以上过程包含了由光学图像到电子图像再到光学图像的两次转换。

微光夜视仪是在夜间或极低照度下，将微弱的光线通过大相对孔径的光学镜头和高增益的微光像增强器转变成人眼可清晰观察的图像，从而实现夜间观察的一种军民两用高科技仪器。

像增强器是微光夜视仪的核心器件，超二代（２＋）、三代像增强器是目前国际上夜视技术领域的最新成果。

与红外热像仪等其他夜视设备相比，微光夜视仪具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低等优点，是目前各国军民两用夜视设备中应用最多最普遍的品种。

微光夜视产品品种繁多，目前国际上一般按用途分为观察仪、瞄准具、驾驶仪、夜视眼镜、微光电视等几大类。

在军事领域和民间的夜间侦察、识别、跟踪等方面有着广泛的应用。

微光夜视技术是二战后兴起的高新技术，其关键器件微光像增强器一直被发达国家作为核心机密封锁。

受条件限制，我国微光夜视产品自主研发起步较晚，进展缓慢，直到上世纪８０年代，原五机部云南光学仪器厂（中国兵器工业集团云南北方光电仪器有限公司）引进的中国第一条微光像增强器生产线建设成功，我国微光夜视事业发展才真正拉开帷幕。

经过近２０年的迅猛发展，微光像增强器从一代、二代发展到超二代，微光夜视器材也实现了系列化、通用化。

中国兵器工业集团云南北方光电仪器公司研制生产的ＷＹＪ二代微光眼镜就是其中一颗璀璨的明珠。

ＷＹＪ二代微光眼镜方案先进、设计成熟，主要用作夜间观察、夜间驾驶、夜间维修和在自带红外光源辅助下进行阅读；与红外瞄准指示器配合，用作单兵轻武器夜间射击瞄准。

产品由观察镜主体、面罩和外接电池盒组成，观察镜主体是主要工作部分，面罩用于观察镜主体与人体面部的固定，外接电池盒用作备用电源。

观察镜主体由目镜组、辅助光源、开关手轮、物镜组、物镜护盖、像增强器和电池盒组成。

该产品既吸收了国外同类产品的优点，又结合我国具体情况进行了大胆的改进，采用了很多先进的设计思路和成熟经验，具有结构紧凑、布局合理、体积小、重量轻、维修性好、环境适应性强，具备较好的抗强光能力等特点。

由于只用了一个物镜和一个像增强器，较大地降低了全寿命成本。

军用微光夜视仪夜视仪从其诞生那天开始，就与军队有关。

最早就是因为军队需要晚上的夜视设备，夜视仪才营运而生。

最为一种高隐蔽性的观察设备，夜视仪一直广泛被军方采购。

现在民用夜视仪很多品牌，比如奥尔法ORPHA,RNO等品牌，其背景都是军工企业，其顶尖产品，都主要为军方定制。

那到底什么是军用夜视仪，军用夜视仪和民用夜视仪是否有区别呢？军用夜视仪的主要应具备以下特点：1. 军用夜视仪应该有高隐蔽性军用夜视仪要求必须有高隐蔽性，这就要求军用夜视仪绝对不能被对方发现。

由于红外辅助光源，虽然发出的红外光肉眼不可见，但是红外发射器发射红外光，从远处看是能看到红外发射器上发光点。

所以军用夜视仪要求在使用的时候绝对不能使用红外发射器作为辅助光源。

所以部分军用夜视仪都不配备红外发射器，大多配备红外发射器的军用夜视仪，配备的红外发射器都非常小，最远距离在10-20米。

这种小型的红外发射器，由于非常小，肉眼基本不可见，除非距离在几米内才能发现。

军用夜视仪配备的这种红外发射器主要是为了在全黑的情况行军使用，军方要求在观察敌人时，也不能使用，以防万一被敌人发现。

2. 军用夜视仪具有高清晰度，远距离军用夜视仪发展到现在，对其清晰度要求越来越高，所以军用夜视仪都选用的是二代及以上增像管。

目前一代夜视仪，已经不被军方采购，一代夜视仪由于大多数情况下都需要使用红外发射器，所以不能被军方选中。

西方及美国这几年采购的军用夜视仪，已经开始大批采购3代和4代的夜视仪，由于成本原因，虽然2代夜视仪被军方采购的数量依然最大，但是3,4代的成长速度非常快。

全球最大的军用夜视仪供货商，比如德国奥尔法，美国RNO 生产的3代和4代夜视仪都是全部供应给军方的。

目前，美国和西方是禁止向中国供应3代和4代的夜视仪，所以在我国，市面上销售的夜视仪是没有3代和4代产品的。

不过，从效果上来说，二代夜视仪与一代夜视仪相比，有质的飞跃。

但是3，4代相对2代夜视仪并没有质的飞跃，3,4代相对2代夜视仪更多是解决边缘扭变和清晰度下降的问题。

微光夜视仪原理微光夜视仪原理是基于红外光和光电技术，通过增强光信号的强度来实现夜视的原理。

微光夜视仪可以接收红外线辐射、星光和夜光等微弱的光源，将其转化为电子信号，然后经过放大、旋转等处理，形成图像输出。

其工作原理主要包括光电转换、信号强化、图像显示等几个方面。

光电转换微光夜视仪利用光电二极管或光电倍增管等元件将微弱的光信号转换为电信号。

光电二极管原理是在半导体材料中加入掺杂，使其原子内部存在不平衡的电荷，当受到光电信号时，荷电粒子发生位移，产生一个电压差，从而将光能转换成电能。

光电倍增管原理是在光电二极管的基础上，添加了二次电子发射器，在强电场作用下，产生大量的二次电子，以达到信号增强的目的。

信号强化转换后的电信号往往很弱，需要进行放大、滤波、增益等处理，以增强其强度，提高图像质量。

微光夜视仪通常采用光电倍增管技术，将微弱光信号放大到可观察的范围内，通常可增强数万倍以上。

图像显示将处理后的信号输出到光电观察器件上，形成图像显示。

光电观察器件通常采用像增强管、夜视镜等技术。

像增强管原理是在屏幕上观察信号处理后的图像，通常使用漏斗形或圆筒形玻璃管，内壁涂有光敏材料，在电场作用下，产生像增强效应。

夜视镜原理是利用反射原理，经过多层镀膜的光学玻璃，反射部分光线，让人眼观察到周围的光线，从而实现夜间观察。

微光夜视仪原理是基于光电技术，将微弱的光信号转换为电信号，通过信号强化和图像显示等处理，实现夜视功能。

通过这样的技术手段，微光夜视仪可以帮助人类在夜晚实现观察、监控、防御等方面的应用。

微光夜视仪已经广泛应用于许多领域，例如军事、安防、科研等。

在军事方面，微光夜视仪为士兵提供了优秀的夜间战斗能力，能够在夜间准确掌握敌情，更好地实现作战任务。

在安防领域中，微光夜视仪可以用于夜间巡逻、边境防护、反恐行动等方面，提高安全防范能力。

在科研领域中，微光夜视仪可以用于天文观测、地质勘察、动物野生观察等方面，从而更好地探索大自然和人类社会。

微光夜视仪原理微光夜视仪是一种能够在极微弱光线条件下观察目标的光学设备，它在夜间作战、夜间巡逻、夜间观测等领域有着广泛的应用。

微光夜视仪的原理是基于光电转换技术，通过将微弱的光信号转换成电信号，并经过放大和处理，最终转换成可见图像。

下面我们将从光电转换、信号放大和图像处理三个方面来详细介绍微光夜视仪的原理。

首先，微光夜视仪的原理基于光电转换技术。

当微光夜视仪接收到微弱的光信号时，光电转换器会将光信号转换成对应的电信号。

光电转换器一般采用光电二极管或光电倍增管，它们能够将光子能量转换成电子能量，从而产生微弱的电流信号。

这一步骤是微光夜视仪实现夜间观测的基础，因为只有将光信号转换成电信号，才能进行后续的信号放大和图像处理。

其次，微光夜视仪的原理涉及信号放大过程。

由于微光夜视仪接收到的光信号非常微弱，因此需要经过信号放大来增强信号强度。

信号放大器是微光夜视仪中的重要部件，它能够将接收到的微弱电信号放大数百倍甚至数千倍，从而使得原本难以观测的微弱光信号变得清晰可见。

通过信号放大器的作用，微光夜视仪能够在极微弱光线条件下实现夜间观测和监测，为夜间作战提供了重要的技术支持。

最后，微光夜视仪的原理还包括图像处理过程。

经过光电转换和信号放大后，微光夜视仪得到的是经过处理的电信号。

为了将这些电信号转换成清晰的可见图像，微光夜视仪还需要进行图像处理。

图像处理技术包括去噪、增强对比度、调整亮度等步骤，通过这些处理，微光夜视仪最终能够输出清晰可见的图像，使得使用者能够在极微弱光线条件下获得良好的观测效果。

综上所述，微光夜视仪的原理是基于光电转换、信号放大和图像处理等技术，通过这些步骤，微光夜视仪能够在极微弱光线条件下实现夜间观测和监测。

微光夜视仪在军事、安防、野外探险等领域有着重要的应用，它为夜间作战和夜间观测提供了重要的技术支持，对于提高作战和观测效率具有重要意义。

微光夜视仪分辨力计算方程的修正张竹平;李力;贾星蕊;陈洪明;刘春梅;覃金生;姜艳凤【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】Defects in typical resolution calculation formula for low light level night vision device are analyzed in this paper. Correction is carried out in parameter value, noise power factor, atmosphere transmissivity, adaptionof transfer function and spatial frequency of system. A more completed and available resolution calculation function is put forward. The corrected resolution calculation formula has been validated by estimating resolution of low light level night vision device and it may play a guiding role in resolution calculation of low light level night vision device.%分析了微光夜视仪典型分辨力计算方程存在的缺陷，从参数单位取值、噪声功率因子、大气透过率、系统传函与空间频率的匹配等方面对该方程进行了修正，建立了更为完善和实用的分辨力计算方程。

结合某通用微光夜视仪进行了分辨力估算，验证了经修正后的分辨力公式的实用性，对微光夜视仪分辨力计算有较好的指导意义。

【总页数】4页(P930-933)【作者】张竹平;李力;贾星蕊;陈洪明;刘春梅;覃金生;姜艳凤【作者单位】北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223;北方夜视科技集团有限公司，云南昆明 650223【正文语种】中文【中图分类】TN223【相关文献】1.分辨力板光谱特性对微光夜视仪器分辨力测试的影响 [J], 李莉;苏俊宏;胡中;李致新2.对氨水二元溶液状态方程——Schulz状态方程中计算氨水溶液气相焓值的修正[J], 兰国彬3.微光夜视仪分辨力客观评价判据研究 [J], 刘正云;谭谦;苏建刚;杨舒哉;张洪伟;阚虎4.基于频移修正的线性方程频率估计算法 [J], 李夏;郭英;张坤峰;张东伟5.修正的PR方程用于液氮洗工艺的计算 [J], 苏珊珊;王乔毅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微光夜视仪的视距计算摘要：微光夜视仪最大作用距离是一个非常重要的性能指标, 它决定着观察、瞄准距离的远近。

本文通过测量和分析物镜、像增强器和目镜等的性能参数,建立微光夜视仪的最大作用距离S的计算模型,以及考虑到大气衰减系数K的数据拟合，提出实用的计算S的公式，用于指导微光夜视仪的设计或衡量性能的标准[1]。

关键词：微光夜视仪，探测距离，物镜，像增强器，分辨率，大气衰减系数引言：一般说来, 光学系统的鉴别率主要影响其成像质量。

然而, 夜视系统则不同, 微光夜视系统的鉴别率不仅与系统的成像质量相关, 而且与微光夜视系统的野外目标探测距离能力关系密切[3]。

因此, 研究影响微光夜视仪鉴别率的各种因素, 对于提高直视微光夜视系统的性能大有好处。

正文：一、微光夜视仪的分辨率微光夜视仪是光电仪器, 它主要由物镜、像增强器和目镜组成, 它将微弱的可见光图像转化为电子图像, 将电子图像放大, 再转化为可见光图像。

微光夜视仪能够弥补人眼某些方面不足, 具有重要的应用价值。

由于光学系统的有限孔径而引起的衍射图样，使得点目标的像并不是一个点，而是一个艾瑞斑(如果孔径为圆形的话)，这就使光学系统的性能受到限制，使光学系统具有有限的分辨力，其分辨力由艾瑞盘的尺寸决定。

让我们考虑一个光学系统，它对两个亮度相等的点目标成像。

我们知道，每一个点目标的像均是一个艾瑞斑，如果两个点靠的很近，那么这两个衍射图样将重叠在一起.分不出是两个点。

如果把两个点拉开到这样的距离，使得该两点经光学系统所成的像(两个艾瑞斑)，恰好刚刚能看出是两个点，那么我们就说，这两个点是可以分辨的。

微光夜视仪最大作用距离是由系统分辨角决定,而分辨角又与物镜直径、目标对比度、输入信噪比及阴极光电灵敏度等有关。

我们现在讨论两个点目标经过光学系统能够分辨的判断标准。

微α, 另一部光夜视仪的分辨率α是由两部分决定: 一部分由光量子噪声决定的kα,分是由整个系统性能参数决定的T22k T ααα+= (1)[2],k α和T α可用光学传递函数计算。