关于微光与红外的夜视前景分析
自其问世以来，所采用的技术不断发展，而每种技术所针对的问题也不尽相同，有的主要为了过滤白光，有的着眼于减少高频干扰的影响，还有的专门解决小动物活动造成的误报；还有的两种技术，正好强调了互为对立的两个方面，如脉冲计数技术和一步触发技术；有的两种技术应用原理相反，结果却殊途同归，如无线防盗系统中的扩频技术和超窄带技术。作为报警服务行业的施工维护和市场部门人员，应该对这些技术有一定的了解，从而根据使用环境，有针对性地制订设计和施工方案，达到量材使用，减少误报的目的。笔者根据近几年来国内实际安装较多的红外探测器型号，将其采用的技术初步归纳为以下一些类别。
20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物，以被动方式工作，自身隐蔽性好，在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来，微光夜视技术得到迅速发展，在第一代、第二代、第三代的基础上，第四代技术应运而生。20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程，它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测，与微光成像技术相比，具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说，微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大主流。
1 微光夜视技术及其发展
1.1 第一代微光夜视技术
20世纪60年代初，在多碱光阴极（Sb-Na-K-Cs）、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5x104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，便于大批量生产；技术上兼顾并解决了光学系统的平像场与同心球电子光学系统要求有球面物（像）面之间的矛盾，成像质量明显提高。其缺点是怕强光，有晕光现象。
1.2 第二代微光夜视技术
第二代微光夜视器件的主要特色是微通道板电子倍增器（MCP）的发明并将其引入单级微光管中。装有1个MCP的一级微光管可达到104—105亮度增益，从而替代了原有的体积大、笨重的三级级联第一代微光管；同时，MCP微通道板内壁实际上是具有固定板电阻的连续打拿级，因此，在恒定工作电压下，有强电流输入时，有恒定输出电流的自饱和效应，此效应正好克服了微光管的晕光现象；加之它的体积更小、重量更轻，所以，第二代微光夜视仪是目前国内微光夜视装备的主体。
1.3 第三代微光夜视技术
第三代微光夜视器件的主要特色是将透射式GaAs光阴极和带Al2O3，离子壁垒膜的MCP引入近贴微光管中。与第二代微光器件相比，第三代微光器件的灵敏度增加了4倍-8倍，达到800μA/Im～2600μA/Im，寿命延长了3倍，对夜天光光谱利用率显著提高，在漆黑（10-4lx）夜晚的目标视距延伸了50％-100％。第三代微光器件的工艺基础是超高真空、NEA表面激活，双近贴、双铟封、表面物理、表面化学和长寿命、高增益MCP技术等，又为发展第四代微光管和长波红外光阴极像增强器等高技术产品创造了良好的条件。
1.4 微光夜视技术的发展趋势
微光夜视器件的研究方向是致力于提高已有的几代产品的性能，降低成本，扩大装备；进一步延伸新一代产品的红外响应和提高器件的灵敏度。
1.4.1 超二代微光夜视技术
超二代微光管采用与第三代微光近贴管结构大体相同的技术，主要技术特点是将高灵敏度的多碱光电阴极引入到第二代微光管中，并借用第三代微光MCP、管结构、集成电源以及结晶学、半导体本体特性等机理和工艺研究成果，其成像质量大幅度提高，由于工艺相对简单，价格相对较低，因而成为目前的主流产品。
1.4.2 第四代徽光夜视技术
近来，微光管的设计者从MCP中去除离子壁垒膜以得到无膜的微光管，同时增加1个自动门开关电源，以控制光电阴极电压的开关速度，并且改进了低晕成像技术，有助于增强在强光下的视觉性能。1998年Litton公司首先研制成功无膜MCP的成像管，在目标探测距离和分辨力上有很大的提高，尤其是在极低照度条件下。其关键技术涉及到新型高性能无膜MCP、光电阴极与MCP间采用的自动脉冲门控电源及无晕成像技术等。这种无膜的BCG-MCPIV代微光管技术虽然刚刚起步，但良好的性能使其必然成为本世纪微光像增强技术领域的新热点。
2 红外成像技术及其发展
2.1 第一代红外热像技术
热成像技术的发展始于上世纪50年代，起初只能研制出基于单元器件的热像仪，场频较低，只限于小范围应用。直到20世纪70年代中长波碲镉汞（MCT）材料与光导型多元线列器件工艺成熟之后，热像仪才开始大量生产并装备军队。热像仪的种类繁多，可大致分为二类：一类是通用组件化的热像仪；另一类是按特殊要求设计的热像仪。
美国发展的是60元、120元与180元光导线列器件并扫的通用组件化热成像体制。它们的帧频与电视兼容，也是隔行扫描制，每场只有60行、120 行和180行，并分别由同步扫描的60元、120元和180元发光二极管对应地显示每帧的图像。在欧洲，以英国的热像仪为代表采用了串并扫体制。它以扫积型光导MCT探测器为基础构成了英国的第二类通用组件热像仪。这是一种完全电视兼容、分辨率与普通电视相同的热像仪。不论串扫、并扫或串并扫体制的热像仪都需要光机扫描。因此，此类热像仪统称为第一代热像仪。
2.2 第二代红外热像技术
最近，正在大力发展不用光机扫描而用红外焦平面阵列（IRFPA）器件成像的热像仪。由于去掉了光机扫描，这种用大规模焦平面成像的传感器被称为凝视传感器。它的体积小、重量轻、可靠性高。在俯仰方向可有数百元以上的探测器阵列，可得到更大张角的视场，还可采用特殊的扫描机构，用比通用热像仪慢得多的扫描速度完成360。全方位扫描以保持高灵敏度。这类器件主要包括InSb IRFPA、HgCdTeIRFPA、SBDFPA、非制冷IRFPA和多量子阱IRFPA等。此类热像仪被称为第二代热像仪。
2.3 第三代红外热像技术
第三代红外热像技术采用的红外焦平面探测器单元数已达到320x240元或更高（即105-106），其性能提高了近3个数量级。目前，3μm-5μm焦平面探测器的单元灵敏度又比8μm-14μm探测器高2～3倍左右。因而，基于320x240元的中波与长波热像仪的总体性能指标相差不大，所以3μm- 5μm焦平面探测器在第三代焦平面热成像技术中格外的重要。从长远看，高量子效率、高灵敏度、覆
盖中波和长波的HgCdTe焦平面探测器仍是焦平面器件发展的首选。
2．4 红外技术的发展趋势
红外技术的发展以红外探测器的发展为标志，可以从红外探测器的发展来推断其发展趋势。
（1）红外焦平面器件发展到高密度、快响应、元数达到106—10。元以上的大规模集成器件，由二维向三维多层次结构发展，在应用上就可以实现高清晰度热像仪，极大地缩小整机体积，增强功能。
（2）双色、多色红外器件的发展使整机可同时实现不同波长的多光谱成像探测，成倍扩大系统信息量，成为目标识别和光电对抗的有效手段。
（3）探测器在焦平面上实现神经网络功能，按程序进行逻辑处理，使红外整机实现智能化。
（4）提高探测器工作温度，高性能室温红外探测器和焦平面器件是发展重点之一，不需要制冷器，将会使整机更精巧、更可靠，从而实现全固体化。
（5）提高成品率，降低价格。
3 夜视技术的未来发展
红外反射聚焦：与红外传感器配套的光学系统有三种，即反射式、透射式和折射式。其中反射式的灵敏度最高，探测距离远。菲涅尔透镜属透射式，灵敏度最低，折射式居中。菲涅尔透镜体积小、密封容易、稳定性好、价格较低，因此目前国内外多采用透射式系统。但采用反射镜聚集红外能量，比菲涅尔镜片更有效，因此探测器信号放大电路的增益可以做得较低，信噪比更高，能较好地防止干扰信号引起的误报。有少数国外进口的被动红外探测器使用了反射法聚焦，因而取得了较好的防误报效果。
3．1 红外热成像技术与徽光成像技术的比较
由于工作原理不同，红外热成像技术与微光成像技术各有利弊。
（1）红外热成像系统不象微光夜视仪那样借助夜光，而是靠目标与背景的辐射产生景物图像，因此红外热成像系统能24小时全天候工作。
（2）随着计算机技术的发展，很多红外热成像系统具有完整的软件系统以实现图像处理、图像运算等功能，图像质量大大改善。
（3）红外辐射比微光的光辐射具有更强的穿透雾、霾、雨、雪的能力，因而红外热成像系统的作用距离更远。
（4）红外热成像能透过伪装，探测出隐蔽的热目标，甚至能识别出刚离去的飞机和坦克等所留下的热迹轮廓。
（5）微光夜视仪图像清晰、体积小、重量轻、价格低、使用和维修方便、不易被电子侦察和干扰，所以应用范围广。
（6）微光夜视仪的响应速度快，利用光电阴极像管可实现高速摄影。
（7）一般微光成像面为连续靶面，期间的分辨率很高，目前最高达到90lp ／ⅡHn。相当于l 600以上的电视行。
（8）微光夜视频谱响应向短波范围扩展的潜力大，包括高能离子、x射线、紫外线、蓝绿光景物的探测成像基本上都是基于外光电转换、增强、处理、显示等微光成像技术原理口。
从学科和技术发展的角度看，红外技术有一定优势。可见光的存在是有条件的，而任何物体都是红外源，都在不停地辐射红外线，所以红外技术的应用将无处不在。目前，在近距离夜视方面，由于微光夜视仪价格低廉，图像质量也较好，仍然占据主要地位。随着红外器件价格的降低，红外热像仪必将大有作为。而在
远距离夜视方面，红外热像仪的作用更为突出。
3．2 微光图像和红外图像的融合
在微光与红外技术各自不断进展的时期，考虑到二者的互补性，在不增加现有技术难度的基础上，如何将微光图像与红外图像融合以获取更好的观察效果，成为当前夜视技术发展的热点研究之一。
微光图像的对比度差，灰度级有限，瞬间动态范围差，高增益时有闪烁，只敏感于目标场景的反射，与目标场景的热对比无关。而红外图像的对比度差，动态范围大，但其只敏感于目标场景的辐射，而对场景的亮度变化不敏感。二者均存在不足之处。随着微光与红外成像技术的发展，综合和发掘微光与红外图像的特征信息，使其融合成更全面的图像已发展成为一种有效的技术手段。夜视图像融合能增强场景理解、突出目标，有利于在隐藏、伪装和迷惑的军用背景下更快更精确地探测目标。将融合图像显示成适合人眼观察的自然形式，可明显改善人眼的识别性能，减小操作者的疲劳感。
夜视技术中的微光成像和红外热成像技术比较 夜视技术中的微光成像和红外热成像技术比较 1引言始于20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物，以被动方式工作，自身隐蔽性好，在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来，微光夜视技术得到迅速发展，在第一代、第二代、第三代的基础上，第四代技术应运而生。始于20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程，它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测，与微光成像技术相比，具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说，微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大砥柱。2微光夜视技术及其发展2.1第一代微光夜视技术20世纪60 年代初，在多碱光阴极(Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5x104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，便于大批量生产；技术上兼顾并解决了光学系统的平像场与同心球电子光学系统要求有球面物(像)面之间的矛盾，成像质量明显提高。其缺点是怕强光，有晕光现象。2.2第二代微光夜视技术第二代微光夜视器件的主要特色是微通道板电子倍增器(MCP)的发明并将其引入单级微光管中。装有1个MCP的一级微光管可达到104—105亮度增益，从而替代了原有的体积大、笨重的三级级联第一代微光管；同时，MCP微通道板内壁实际上是具有固定板电阻
的连续打拿级，因此，在恒定工作电压下，有强电流输入时，有恒定输出电流的自饱和效应，此效应正好克服了微光管的晕光现象；加之它的体积更小、重量更轻，所以，第二代微光夜视仪是目前国内微光夜视装备的主体。2.3第三代微光夜视技术第三代微光夜视器件的主要特色是将透射式GaAs光阴极和带Al2O3，离子壁垒膜的MCP引入近贴微光管中。与第二代微光器件相比，第三代微光器件的灵敏度增加了4倍-8倍，达到800μA/Im～2600μA/Im，寿命延长了3倍，对夜天光光谱利用率显著提高，在漆黑(10-4lx)夜晚的目标视距延伸了50％-100％。第三代微光器件的工艺基础是超高真空、NEA表面激活，双近贴、双铟封、表面物理、表面化学和长寿命、高增益MCP技术等，又为发展第四代微光管和长波红外光阴极像增强器等高技术产品创造了良好的条件。图1所示是用三代微光夜视仪在同样条件下分别获取的图像，从图中可明显看出第三代要优于第二代，而第二代又远远优于第一代。 2.4微光夜视技术的发展趋势微光夜视器件的研究方向是致力于提高已有的几代产品的性能，降低成本，扩大装备；进一步延伸新一代产品的红外响应和提高器件的灵敏度。2.4.1超二代微光夜视技术超二代微光管采用与第三代微光近贴管结构大体相同的技术，主要技术特点是将高灵敏度的多碱光电阴极引入到第二代微光管中，并借用第三代微光MCP、管结构、集成电源以及结晶学、半导体本体特性等机理和工艺研究成果，其成像质量大幅度提高，由于工艺相对简单，价格相对较低，因而成为目前的主流产品。2.4.2第四代徽光夜视技术近来，微光管的设计者从MCP中去除
文章简介 微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光，将其增强放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。 文章详细内容 微光夜视仪原理 微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光，将其增强放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。 微光夜视仪是根据光电效应的物理学原理制作而成的。光子进入夜视仪后打在金属板上，产生光电子。这些电子又通过一个安放在光屏前的薄盘片，盘片上有数百万个微通道（即数百万个像素），电子进入微通道后实现电子倍增，最后投射到荧光屏上成像。 因微光夜视仪是利用夜天光进行工作，属被动方式工作，因此能较好的隐藏自己，对从事特殊工作的部门，如军事、刑侦、辑毒、辑私、夜晚监控、保卫的应用等、它都是最合适的。 一、微光夜视仪的发展趋势 现已发展了三代、第一代为三级级联式微光夜视仪（由3个0代光电管串联组成）。第二代为微通道板式微光夜视仪，第三代为|||-V族负电子亲和势光电阴极像增强器微光夜视仪。在第二代向第三代过度时发展了一种超二代的光电管称二代加，其技术性能仅次于三代产品。微光夜视仪如细分类那么就是0代、1代、2代、2代加、3代、共五个档次。微光夜视仪发展到今天，技术上已比较成熟且成像质量好，造价低、因此在今后相当一段时期里，它们仍然是世界夜视装备一主要装备。二代加和三代产品具有体积小，重量轻、图像清晰、功能全、实用等特点。是军队、公安、武警、海关、石油行业、新闻采访、旅游、水产养殖、大自然爱好者、及其它行业夜晚工作不可缺少的装备。 但是由于其核心部件微光像增强器属高科技产品，工艺特别复杂、成本高、价格相对较高。但从性能价格比看，还是相当好的。 二、微光夜视仪的主要参数指标夜视仪指标其实都不是很重要，特别是厂家标称的最远观测距离，一般都误差很大，没有任何的参考价值。指标部分也就看看倍率和口很径。 厂家给出的数据很多是一种理论值。夜视仪的观测距离受到黑暗程度，天气质量（如雾，雨等）的严重影响。同时夜视仪的观测距离分为微光观测距离和全黑观测距离。其中全黑观测距离需要红外发射器的辅助光源配合，所以会受到红外发射器发射距离的远近的影响。 夜视仪的观测距离最为主要受到夜视仪的增像管代数的影响。 <1>. 微光观测距离
第一章夜视技术概论 1.1 引言 在我们生活的世界中，光不只是生命赖以繁衍生息的主要能源，也是人类认识客观世界的重要信息源。人类通过自身的眼、耳、鼻、舌、身（触觉）去认识自然界，其中，通过人眼视觉给出的图像信息所占的比例最大。曾有人做过统计，在人类获得的信息中由视觉获取的信息占60%，由听觉获取的信息占20%，触觉占15%，味觉占3%，嗅觉占2%。而在当今飞速发展的信息时代，利用电视、互联网、卫星通信等光电技术手段，使得视觉信息在人类认识世界的过程中所起的作用早已超过90%。可以想像，如果没有光，没有各种先进的光电技术手段，人类就不会有今天这种绚烂多彩、盛况空前的文明。
但应该注意到，现今光电技术中所论述的光，就其物理本质而言，包括了从高能粒子（α、β、γ射线）、X射线、紫外线、可见光、红外线，以至短波、中波和长波的无线电波等所构成的整个波谱的电磁辐射。产生或反射这些电磁波以供人眼观察的景物信息的光谱、强度、速度以及时空分布会千差万别，很显然，单靠人的裸眼，无法直接感知上述全部光信息。这是因为尽管人眼结构精巧、功能齐全是任何其他单一光学或光电仪器所无法比拟的，然而就整体而言，人眼却天生地具有有限的空间、时间、光谱和能量的分辨能力。为了克服人眼的上述缺陷，人类先后发明了各种光学和光电仪器。例如，我国古代天文学家利用简单的“窥管”，斩除四周杂散光，改善了观察星体的视觉分辨率；望远镜、显微镜的发明，又把人眼的视野扩展到了遥远的星空和物质的微观世界。科学技术的飞速发展创造了近代的高度文明，给人类提供了更为有效、动态范围更宽和光谱适应性更强的各类光电观察、瞄准、显示仪器，如各种激光、微光、红外仪器。
红外与微光技术 1.红外技术的简介 红外技术是研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、点击此处添加图片说明中、远红外三部分。近红外指波长为0.75～3.0微米；中红外指波长为3.0～20微米；远红外则指波长为20～1000微米。在光谱学中，波段的划分方法尚不统一，也有人将0.75～3.0微米、3.0～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外，由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的"窗口"区，即1～3微米、3～5微米和8～13微米可让红外辐射通过，因而在军事应用上，又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。 红外应用产品种类繁多，应用广泛。红外线自1800年被发现以来，人们对她的研究从来没有停止过，目前已经开发出了众多的应用产品，从医疗、检测、航空到军事等领域，几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔，在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为：安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 2.红外技术的基本原理 红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，波长在770纳米至1毫米之间，在光谱上位于红色光外侧。红外线可分为：近红外线（700~2000nm）、中红外线（3000~5000nm）、远红外线（8000~14000nm）。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。 红外线穿透云雾能力比可见光强，利用红外线可以观测低空水蒸气含量进行天气预报；晴天可利用红外线观测大气CO⒉含量，估计温室效应，亦可观测大气污染的情况。
微光夜视仪阅读答案 微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光，将其增强放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。下面是的关于微光夜视仪阅读答案的相关资料，欢迎阅读！ 微光夜视仪 培暂 ①自古以来，人类就渴望有一双能透视黑夜的眼睛。微光夜视仪的出现，使人类的这一渴望成为现实。充分利用夜晚微弱的光线，使我们能像白天一样地观察，这是微光技术的突出特点。 ②在现代战争的新闻报道中。人们常常可以看到一幅幅黄绿色的反映夜间战场状况的影像，这些精彩的报道就得益于微光技术。事实上，不仅在新闻领域，且在军事、海洋勘探、水下救援、天文观察、公安监控、野生动物研究等等领域，微光技术也大显身手。机场、车站的行李检查设备，银行、医院和家庭等地方所有的昼夜保安，监视或监护系统中，也常常使用微光专业产品；大家所熟悉的电视类型的医用X射线透视检查系统，也应用了微光技术。 ③在夜暗环境中存在着少量的自然光，如月光、星光、大气辉光等，统统称为夜天光。因为它们和太阳光比起来十分微弱，所以又叫做夜微光。人眼视网膜的感光灵敏度不高，在微光条件下不能充分“曝光”。这是造成人们在夜暗环境中不能正常观察的一个原因。那么微光夜视技术是如何达到“化夜为昼”的呢？
④夜视技术是应用光电探测和成像器材，将肉眼不可视目标转换（增强）成可视影像的信息采集、处理和显示技术。微光夜视器材依靠夜天的微光照明，首先把目标的人眼看不见的光信号转换成电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号，这就是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。 ⑤在微光夜视器材中，图像增强器是核心器件，利用图像增强器将夜空中微弱的自然光，如月光、星光、大气辉光增强几百倍甚至数万倍，达到使人眼能够进行远距离观察的程度。黄绿光是人眼最敏感的波长。因此，这种颜色的荧光屏常常应用到增像器上，这也是新闻报道中黄绿色图像的由来。 ⑥微光技术大大拓展了我们人类的视觉领域。它能弥补人眼在空间、时间、能量和光谱方面分辨能力的不足，而且能以人眼的自然观察习惯显示图像，适合部队夜间行动和作战。所以它一出现便引起各国军界的关注，成为夜视技术领域发展的重点。 ⑦引领人们冲破黑暗的微光技术？在被预言为“光电世纪”的21世纪里，还将为人类作出更大的贡献。 （1）修改选文第⑤段中画线的句子，把修改后的句子写在下面。 ___________________________________________________________ __ （2）选文的说明对象是什么？
关于微光与红外的夜视前景分析 自其问世以来，所采用的技术不断发展，而每种技术所针对的问题也不尽相同，有的主要为了过滤白光，有的着眼于减少高频干扰的影响，还有的专门解决小动物活动造成的误报；还有的两种技术，正好强调了互为对立的两个方面，如脉冲计数技术和一步触发技术；有的两种技术应用原理相反，结果却殊途同归，如无线防盗系统中的扩频技术和超窄带技术。作为报警服务行业的施工维护和市场部门人员，应该对这些技术有一定的了解，从而根据使用环境，有针对性地制订设计和施工方案，达到量材使用，减少误报的目的。笔者根据近几年来国内实际安装较多的红外探测器型号，将其采用的技术初步归纳为以下一些类别。 20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物，以被动方式工作，自身隐蔽性好，在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来，微光夜视技术得到迅速发展，在第一代、第二代、第三代的基础上，第四代技术应运而生。20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程，它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测，与微光成像技术相比，具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说，微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大主流。 1 微光夜视技术及其发展 1.1 第一代微光夜视技术 20世纪60年代初，在多碱光阴极（Sb-Na-K-Cs）、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5x104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，便于大批量生产；技术上兼顾并解决了光学系统的平像场与同心球电子光学系统要求有球面物（像）面之间的矛盾，成像质量明显提高。其缺点是怕强光，有晕光现象。 1.2 第二代微光夜视技术 第二代微光夜视器件的主要特色是微通道板电子倍增器（MCP）的发明并将其引入单级微光管中。装有1个MCP的一级微光管可达到104—105亮度增益，从而替代了原有的体积大、笨重的三级级联第一代微光管；同时，MCP微通道板内壁实际上是具有固定板电阻的连续打拿级，因此，在恒定工作电压下，有强电流输入时，有恒定输出电流的自饱和效应，此效应正好克服了微光管的晕光现象；加之它的体积更小、重量更轻，所以，第二代微光夜视仪是目前国内微光夜视装备的主体。 1.3 第三代微光夜视技术 第三代微光夜视器件的主要特色是将透射式GaAs光阴极和带Al2O3，离子壁垒膜的MCP引入近贴微光管中。与第二代微光器件相比，第三代微光器件的灵敏度增加了4倍-8倍，达到800μA/Im～2600μA/Im，寿命延长了3倍，对夜天光光谱利用率显著提高，在漆黑（10-4lx）夜晚的目标视距延伸了50％-100％。第三代微光器件的工艺基础是超高真空、NEA表面激活，双近贴、双铟封、表面物理、表面化学和长寿命、高增益MCP技术等，又为发展第四代微光管和长波红外光阴极像增强器等高技术产品创造了良好的条件。 1.4 微光夜视技术的发展趋势
2020年红外与微光技 术精编版
红外与微光技术 1.红外技术的简介 红外技术是研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、点击此处添加图片说明中、远红外三部分。近红外指波长为0.75～3.0微米；中红外指波长为3.0～20微米；远红外则指波长为20～1000微米。在光谱学中，波段的划分方法尚不统一，也有人将0.75～3.0微米、3.0～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外，由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的"窗口"区，即1～3微米、3～5微米和8～13微米可让红外辐射通过，因而在军事应用上，又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。 红外应用产品种类繁多，应用广泛。红外线自1800年被发现以来，人们对她的研究从来没有停止过，目前已经开发出了众多的应用产品，从医疗、检测、航空到军事等领域，几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔，在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为：安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 2.红外技术的基本原理 红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，波长在770纳米至1毫米之间，在光谱上位于红色光外侧。红外线可分为：近红外线（700~2000nm）、中红外线（3000~5000nm）、远红外线
（8000~14000nm）。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。 红外线穿透云雾能力比可见光强，利用红外线可以观测低空水蒸气含量进行天气预报；晴天可利用红外线观测大气CO⒉含量，估计温室效应，亦可观测大气污染的情况。 红外线具有很强热效应，并易于被物体吸收，通常被作为热源。俗称红外光。 生物体中的偶极子和自由电荷在电磁场的作用下，有按电磁场方向排列的趋势。在此过程中，引发分子、原子无规则运动加剧而产生热，当红外辐射有足够强度时即超过了生物体的散热能力，就会使被照射机体局部温度升高，这就是红外线的热效应。 红外热效应是设计和制作热敏型红外探测器的物理基础。在生活中，利用红外热效应的有红外线高温杀菌、红外线治疗等。 红外线检测物体表面温度分布的变化如图1：
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。主要指标和性能达到了美国同时代产品的水平，缩小了我国与发达国家夜视仪器水平的差距。投入设计时，国内微光夜视仪的标准还是空白，通过产品的设计，促进了标准的制订。１９９２年度该产品获得部级科技进步奖。 光学系统采用前一个１Ｘ望远系统和后一个１Ｘ望远系统组成非共轴系统；物镜采用高强度七片五组元的双高斯照像物镜，利用国产普通玻璃组成大相对孔径（ｄ／ｆ＇＝１：１）物镜设计。同时对像增强器进行了优化改进，像质好、分辨率高。 实行了组合化设计与最佳化设计，将主机分为物镜组和双目镜组两个大组件，每个组件都有十分严格的技术要求，能独立进行装配校正与检验，能成为互换的组件。组件之间用Ｏ型橡胶密封圈密封，装拆方便，在像增强器损坏或寿命终止时，只要拧下物镜组，换上新的像增强器，作简单的调整，就可以继续使用。对产品通用化、系列化、扩大产品使用用途提供了很大的方便。 由于采用了系统工程的设计思路，产品大量使用了高强度塑料模压成型，国产化率达到了近１００％。根据设计方案，拟定了人机工程八条，如视度调节轮放在左边，便于夜间驾
PTZ-35MS & PTZ-50MS红外热像仪和微光摄像机双系统 PTZ-35 MS和/PTZ-50 MS的特点是将一个高灵敏度的长波热像仪和一个远距离的白光/微光摄像机集成在了一个坚固和密封的外壳内。PTZ-35 MS和PTZ-50 MS可在全黑、薄雾和烟雾的条件下提供轮廓鲜明和清晰的热图像。它们和FLIR公司大多数尖端的安全监控系统一样具有采用热成像技术的特点。它们都使用了FLIR公司先进的成像处理技术，所以在景物动态变化情况下，仍能显示出对比度很好的热图像。与其它的夜视系统需要微光才能成像不同，此系统成像不需要任何可见光。 简要介绍 清晰的热图像320×240像素PTZ-35 MS和PTZ-50 MS可提供分辨力为320×240像素的轮廓鲜明和清晰的热图像。这就可使用户看到更多的图像细节和更小的目标。先进的热像仪软件使用户在不需要调节的情况下就能得到清晰的热图像。它们在任何夜间和白天的环境条件下，均能得到高质量的热图像。 白光、微光热成像两种配置均安装了一个远距离的白光/微光摄像机，可同时得到热像仪和白光/微光摄像机的视频输出。白光摄像机可提供26×的光学变焦，电子稳像可为你在整个变焦范围内得到清晰的图像。 两种型号不同的用户有不同的需求。因此FLIR公司生产了带有不同镜头的热像仪。长焦距的镜头具有窄的视场使你可以看得更远。热像仪可配置窄视场镜头或广角镜头以适 应大多数安全监视的应用。PTZ-35MS具有20°的视场，而PTZ-50 MS的视场为 14°，两者非常适于在所有的环境下对短距离威胁的探测使用。PTZ-50MS探测如 人大小尺寸的目标实际上可以达到800m的距离；对一个 2.3m×2.3m大小目标的 探测距离可以大于2km。 容易操作、快速和精确的方位/俯仰云台：PTZ-35MS和PTZ-50MS被安装在一个 小型的、坚固的方位/俯仰云台上，通过直观的操作杆使用户能够在方位+/- 200°和 俯仰+/-60°的范围内观察、了解上述范围内的情况。不需要经过特殊的培训就能使 用PTZ热像仪。 体积小、重量轻由于重量非常轻，两种型号均能安装到任何位置。但应该安装在最佳的观察点上，以得到最大的有效观察视场 专为苛刻环境中使用而设计PTZ-35MS和PTZ-50MS是特别可靠的系统，其中的关键核心部件得到了很好的保护，满足Mil-Std-810E和IP66标准的要求，能防潮和防水。两者的工作温度范围为-32°C~+55°C。 多种安装方式可选多种安装方式可以使PTZ-35 MS和PTZ- 50 MS连接和集成到用户现有的CCTV系统中，提供早期探测和全年一天24小时一周7天的观察。它们可以作为单独的配置使用，也可作为网络的一部分，或者是作为本地和网络共同控制的合配置中使用。 -----模拟配置：通过RS-232或RS-422，PTZ-35 MS和PTZ-50 MS与远端遥控面板简单连接。Pelco D指令用于通用的方位/ 俯仰/变焦功能控制。两条视频电缆可连接到任何能接受复合视频的多功能显示器上。提供了一个用户接口的连接图。 ----- TCP/IP配置：两者可以集成到任何现有的TCP/ IP网络中，不需要增加任何额外电缆就可通过个人计算机进行控制。采用这种配置，甚至在几千公里之外都可以用网络监控所有活动。提供了一个用户控制系统接口的连接图。
第38卷 第2期 红 外 技 术 V ol.38 No.2 2016年2月 Infrared Technology Feb. 2016 157 红外与微光融合图像的多尺度色彩传递算法 谯涵丹，富容国，王贵圆 （南京理工大学 近程高速目标探测技术国防重点学科实验室，江苏 南京 210094） 摘要：针对红外与微光的灰度融合图像不利于人眼观察的问题，提出了一种在YC b C r 颜色空间的基 于多尺度多分辨率分析的色彩传递算法，帮助观察者获取丰富的场景信息和舒适的观察效果。该算 法首先在Y 通道将红外和微光图像进行灰度融合；然后将灰度融合图像和彩色参考图像的Y 分量做 拉普拉斯金字塔分解，比较其金字塔各层系数差异，综合各层系数差异找出最佳匹配点；最后将参 考图像中最佳匹配点的C b 和C r 值传输到灰度融合图像中，生成最终的具有自然色彩的融合图像。 实验结果表明，本文方法生成的彩色融合图像接近自然真实的颜色，有利于人眼对目标的观察与场 景的理解。 关键词：色彩传递；图像融合；红外图像；微光图像；YC b C r 颜色空间 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2016)02-0157-06 Multi-resolution Color Transfer Algorithm for Fusion Image of Infrared and Low-level light QIAO Handan ，FU Rongguo ，WANG Guiyuan (Key Discipline Laboratory of Defense of Short-range and High-speed Target Detection Technology , Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094, China ) Abstract ：In order to convert the fusion image of infrared and low-level light images into color image which accords with human visual perception, and helps observers to get rich scene information and comfortable visual effect, a color transfer algorithm based on multi-scale and multi-distinguishability in C b C r color space was proposed. Firstly, infrared and low-level light images were fused in Y channel. Then, the laplace pyramid decomposition was done with the gray fusion image and the reference image. The best matching point was located by comparing the coefficients of each pyramid layer of both images and finding the minimum difference value point. Finally, the C b and C r components of the best matching point in reference image were transferred into gray fusion image to get the final fusion image with natural color effects. The experimental result shows that the color-transferred image has a natural color perception to human eyes, which benefits for the human eye observation of the target and understanding of the scene. Key words ：color transfer ，image fusion ，infrared image ，low-level light image ，YC b C r color space 0 引言 红外热像仪和微光夜视仪获取的红外与微光图 像具有互补性，将红外与微光图像融合可以综合红 外热像仪的热目标探测能力和微光CCD 的场景观 察能力[1]。研究表明，人眼对色彩的敏感度要远远 高于亮度的敏感度，相比于灰度融合图像，彩色图 像能够提供丰富的色彩信息[2]。因此，彩色融合图 像更利于人眼对目标的观察与场景的理解。 图像间色彩传递是近几年计算机图形学、计算机视觉领域内的研究热点之一，观察者能从颜色的区别上更容易地判断目标特征，快速理解场景[3-7]。目前，国内外文献中色彩传递方法可以总结为两大类，第一类是全局传递[8-11]：在参考图像和目标图像之间做颜色整体信息的传递，根据参考图像的色彩的统计特性对目标图像的色彩进行调整，使之与前者相一致，从而获得相似色彩。此类算法比较适合色彩分布单调的图像，对于色彩较为丰富的图像，
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。所以作为无论军用和民用，2代夜视仪其实是一个非常好的选择。2代夜视仪被北约和美国采购最多的型号是，奥尔法S450和G350+,前者是双目双筒夜视仪，后者是单筒夜视仪，当然在军方是不叫这型号的。奥尔法S450北约编号是BS3506，G350+北约编号是SJ5701.这两款在军方具有非常好的美誉度，在最近几次北约的军事行动，包括科索沃战争等被广泛应用。
红外夜视仪和微光夜视仪哪个好 红外夜视仪和微光夜视仪，实际都是被大家误认错误的，市面上有把微光夜视仪又称为红外微光夜视仪，也称为红外夜视仪，这种叫法很容易让消费误会，也导致很多外行，不懂的朋友引导错误信息。 红外夜视仪按正规说法就只分为“主动红外夜视仪”和“被动红外夜视仪”“主动红外夜视仪”也就是我们俗称的“微光夜视仪”，以及带有IR功能，也就是发射红外线的夜视仪，目前世界上几乎所有的主动红外夜视仪都有微光和IR功能，包括1代的夜视仪也都有这些功能，不存在只有先进的夜视仪才带有红外和微光两种功能 “被动红外夜视仪”就是我们俗称的“红外热成像仪”。而实际正规叫法就是红外夜视仪，但是现在这种叫法与微光夜视仪掺合一起叫的夜视仪，所以我们叫这种被动红外夜视仪就叫红外热成像仪，也就是热像仪。 一、红外夜视仪和微光夜视仪的区别： 两种夜视仪的区别在于，主动式的是通过夜视仪本身的IR照射到物体，然后将红外光反射到夜视仪的物镜上，或者通过自然界的星光照射到物体上，然后反射到物镜，通过夜视仪中的图像增强管来看到成像。而被动式的夜视仪是通过物体本身所发出的红外辐射来成像的，两者的关键在于，一个是通过物体反射，一个是通过物体自发。 二、微光夜视仪和红外热成像仪观测上的区别 1.微光夜视仪视野是圆的，热成像仪视野是方的。 如果你用过普通的数码夜视仪，会发现，数码夜视仪和一般的红外夜视仪（微光夜视仪），观测感觉完全不一样。这是因为，一般的红外夜视仪（微光夜视仪）是通过镜头直接观测目标，所以看到的视野和望远镜一样是镜头的圆形的。而数码夜视仪，是电子的，其实你眼睛看到的是内部的液晶屏上的成像，而不是直接看到目标，所以看到的视野都是方形的。热成像夜视仪在这方面给数码夜视仪是一样，无论是手持式的热成像夜视仪（液晶屏在机器外部），还是望远镜式热成像夜视仪，视野都是方形的，并不是直接看到目标，是看到液晶屏上的成像。所以热成像仪都是数码。 普通的数码夜视仪的效果是无法与热成像仪相比的，也无法与2代+的普通夜视仪相比的。但是第三代数码夜视仪的效果是真正的三代夜视仪，所观看的视野与热成像仪是一样的。两者之间显示效果是不同的。 以下是二者成像的区别图：
基于微光与红外的夜视技术 Time:2010-01-07 14:21:00 Author: Source: 分享到： 作者：武警工程学院李才平，邹永星 1 引言 始于20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物，以被动方式工作，自身隐蔽性好，在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来，微光夜视技术得到迅速发展，在第一代、第二代、第三代的基础上，第四代技术应运而生。始于20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程，它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测，与微光成像技术相比，具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说，微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大砥柱。 2 微光夜视技术及其发展 2.1 第一代微光夜视技术 20世纪60年代初，在多碱光阴极 (Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5x104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，便于大批量生产；技术上兼顾并解决了光学系统的平像场与同心球电子光学系统要求有球面物(像)面之间的矛盾，成像质量明显提高。其缺点是怕强光，有晕光现象。 2.2 第二代微光夜视技术 第二代微光夜视器件的主要特色是微通道板电子倍增器(MCP)的发明并将其引入单级微光管中。装有1个MCP的一级微光管可达到104—105亮度增益，从而替代了原有的体积大、笨重的三级级联第一代微光管；同时，MCP微通道板内壁实际上是具有固定板电阻的连续打拿级，因此，在恒定工作电压下，有强电流输入时，有恒定输出电流的自饱和效应，此效应正好克服了微光管的晕光现象；加之它的体积更小、重量更轻，所以，第二代微光夜视仪是目前国内微光夜视装备的主体。 2.3 第三代微光夜视技术 第三代微光夜视器件的主要特色是将透射式GaAs光阴极和带Al2O3，离子壁垒膜的MCP引入近贴微光管中。与第二代微光器件相比，第三代微光器件的灵敏度增加了4倍-8倍，达到800μA/Im～2600μA/Im，寿命延长了3倍，对夜天光光谱利用率显著提高，在漆黑(10-4lx)夜晚的目标视距延伸了50％-100％。第三代微光器件的工艺基础是超高真空、NEA表面激活，双近贴、双铟封、表面物理、表面化学和长寿命、高增益MCP技术等，又为发展第四代微光管和长波红外光阴极像增强器等高技术产品创造了良好的条件。 图1所示是用三代微光夜视仪在同样条件下分别获取的图像，从图中可明显看出第三代要优于第二代，而第二代又远远优于第一代。
单管微光夜视仪结构设计说明书一．概述 1.背景 2.现状及发展局势 3.意义及目的 4.工作原理 5.总体结构分析 二．计算说明 三．结论 四．心得 五．致 六．参考文献
精密机械设计基础 课程设计任务书 2010级光电信息类专业实验班 一、题目：单管微光夜视仪结构设计 二、光学系统： 1．光学系统图：见图纸1 2．光学零件图：见图纸2 三、技术性能与要求 1．本单管微光夜视仪是用于夜间远距离观测的一种手持式仪器，要求其体积小、重量轻，便于携带，并按技术要求，完成必要的功能设计； 2．光学系统的放大倍率为3.5倍； 3．调焦围为1m~∞； 4．视度调节围为±5个视度，并显示视度值，格值为1个视度； 5．调焦及视度调节应在3600围完成； 6．本仪器之物镜筒及目镜筒应能防脱， 7．本仪器之物镜及目镜应具备防杂光功能。 四、设计任务 1．仪器装配图一； 2．仪器零件图一：目镜筒零件图； 3．设计说明书一份（字数不低于5000字），要求有概述、有计算说明、有结论、有心得、有致及参考文献； 4．参考文献：自定； 5．时间：2012年12月29日~2013年1月10日 2013年1月10日下午答辩交论文 学号成绩 学生指导教师
一．概述 1.背景 “漆黑的夜晚”,天空仍然充满了光线,这就是所谓“夜天辐射”。夜天辐射来自太阳、地球、月亮、星球、云层、大气等自然辐射源。只是由于其光度太弱(低于人眼视觉阈值),不足以引起人眼的视觉感知。把这种微弱光辐射增强至正常视觉所要求的程度,是微光夜视技术工作的核心任务。微光夜视技术致力于探索夜间和其他低光照度时目标图像信息的获取、转换、增强、记录和显示,它的成就集中表现为使人眼视觉在时域、空域和频域的有效扩展。就时域而言,它克服“夜盲”障碍,使人们在夜晚行动自如。就空域而言,它使人眼在低光照空间(如地下室、山洞、隧道)仍能实现正常视觉。就频域而言,它把视觉频段向长波区延伸,使人眼视觉在近红外区仍然有效。在军事上,微光夜视技术已实用于夜间侦察、瞄准、车辆驾驶、光电火控和其他战场作业,并可与红外、激光、雷达等技术结合,组 成完整的光电侦察、测量和告警系统。微光夜视器材已成为部队武器装备中重要的组成部分。当然,微光夜视技术也在天文、公安、航天、海洋事业等领域得到应用。许多暗室作业、涵洞作业也采用了此类技术。 近年来, 以美国为首的西方国家发起了海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等重要军事行动。从战场的实况我们认识到, 现代战争发生了很大的改变,“宁静的夜晚”已成为过去, 而利用夜色的掩护, 凭借先进技术, 使夜晚成为强势一方单项透明的战场, 只需付出极小的代价便能获得骄人的战果。作为发展中国家, 我们不谋求霸权, 但是为了维护国家的安全稳定、保证经济文化的快速发展、打击恐怖主义等, 我军必须具备夜战防御和反击能力。 因为技术封锁, 我国无法进口美欧的先进装备。只能利用有限的资料和有限的科研投入进行自主研发。即便是在如此艰苦的条件下, 我国已研发了多款功能强、性能优的夜视装备。下面就以微光夜视仪为例具体回顾夜视技术的发展。2.现状及发展局势 2.1国外微光夜视仪的发展现状 目前，国外已经有四代微光夜视仪产品装备部队。由于它克服了主动红外夜视的致命弱点，所以一出现，便成为夜视领域的发展重点。 1955年A.H.萨默发明了高灵敏度的多碱(锑钾钠艳)光电阴极，微光夜视技术迅速发展。1962年，美国人研制成功像增强器，使得夜视器材的发展产生了一个飞跃。1966年在侵越战场，美国将利用级联像增强技术投入实战应用，研制成功了第一代微光夜视仪，于70年进行批量生产，装备部队。主要有AN用VS 镜。 一2星光镜， AN/TVS一2班组武器瞄准镜和AN/TVS一4微光观察]1[ 第一代像增强器不用照明源，全被动方式工作，隐蔽性好，增益高，成像清晰，可作为重武器和装甲车辆的微光观察镜、瞄准镜以及远距离夜间观察装置。但它的防强光性能差，特别是当战场上出现强闪光时。整个画面出现光晕和开花，观察不到目标，在战火弥漫的战场上难以使用;且体积较大，重量较重，限制了 用。 它在轻武器、头盔镜上的应]2[ 微光夜视仪能耗小，但是体积仍然嫌大，为克服第一代微光夜视仪的缺点，越战期间，美国人又研制成了微通道板像增强器，于是第二代微光夜视仪应运而
红外热成像PK微光 微光夜视和热成像技术在实际应用上有些类似，这两种技术的摄像机主要应用在夜间且对设备的隐蔽性有一定要求的特种监控场所，比如军事、刑侦、缉毒缉私、保卫等，在这类监控场所该两款设备都是非常合适的。 微光夜视摄像机是将微弱自然光生成的电子图像增强到可实现有效监视的视频图像，来对场景进行监视。而热成像技术是利用高于绝对温度零度(-273℃)以上的物体都能辐射红外线的原理来工作的，由于各种物体红外线热辐射强度不同，从而使人、动物、场景的一切物体都能被清晰地观察到，且不受烟、雾及草丛等障碍物的影响，白天和夜晚都能工作。现在常说的红外摄像机都属主动红外，即是利用红外光束补光，照射的目标不受限制，全黑的情况下也可以使用，效果良好且价格适宜，但补光距离有限，隐蔽性不强，易受天气等因素的影响，且各类目标对红外光的反射效果有较大差异，这些都会影响到成像质量。 就目前而言，红外热成像技术要比微光成像技术在安防上使用得更广泛，行业相关人士分析并将红外热成像的具体应用作了以下几点简单的归纳。 1、夜间及恶劣气候条件下目标的监控 在伸手不见五指的夜晚，基于可见光的监视设备已经不能正常工作，如果采用人工照明手段，则容易暴露目标。若采用微光夜视设备，它同样也工作在可见光波段，依然需要外界微弱光照明。而红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，无论白天黑夜均可以正常工作，并且也不会暴露自己。即使在雨、雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果差，但红外线的波长较长，特别是工作在8～14um的热成像仪，穿透雨、雾的能力较高，因此仍可以正常观测目标。因此在夜间，尤其在恶劣的气候条件下，采用红外热成像监控设备则可以对各种目标，如人员、车辆等进行监控。 2、防火监控 由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效的火警探测设备。应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。 3、伪装及隐蔽目标的识别 普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射，人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射，因此目标不易伪装，也不容易被错误判断。 4、红外热成像检验检疫的应用 近年来，机场航空业务发展十分迅猛，每日出入境旅客达千余人，各国出入境机场、口岸出入人员流动量大、繁忙拥挤、情况复杂，与之对应的出入境人员的检验检疫工作任务十分繁重。同时，近年来，随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐，传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下出入境旅客的安全顺畅通关，需采用创新思维、创新手段，采用自动化程度较高的红外体温监测系统则是较好的技术选择。 本文库采集于OFweek光学网