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光电成像原理与技术 第一章 绪论

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光电成像原理与技术第一节

光电成像原理与技术第一节

突破灵敏度的限制
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 距离选通三维计算成像技术
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 对于电磁场：Maxwell方程组得出结论： 距离选通三维计算成像技术 全部电磁波段都可以成像，像空间两点的距离大 于衍射极限，可分辨出其间的光强分布，也就构成图像 信息。 成像分辨力决定于：
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 2、光电成像技术本质：扩展人眼的视觉特性 距离选通三维计算成像技术 80%信息来自于视觉 距离选通三维计算成像应
人眼视觉的局限性： 距离 选通成像技 术展望 距离 选通三 维激光成像技 术 空间 时间 灵敏度 光谱 分辨力
光电成像原理与技术
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 天文相机：
最古老星系 行星相机
麒麟星座
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 高速摄影：
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用 FLIR公司
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用
光电成像原理与技术

光电成像原理与技术考试要点概要

光电成像原理与技术考试要点概要

光电成像原理与技术考试要点第一章：1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。

答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。

对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。

因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。

目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。

除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。

通常把这个短波限确定在X射线（Roentgen射线与y射线（Gamma射线波段。

这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。

2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答:[1]应用:（1人眼的视觉特性（2各种辐射源及目标、背景特性（3大气光学特性对辐射传输的影响（4成像光学系统（5光辐射探测器及致冷器（6信号的电子学处理（7图像的显示[2]突破了人眼的限制：（1可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力（2可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力（3可以捕捉人眼无法分辨的细节（4可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答:［1］直视型:用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.［2］电视型:于电视摄像和热成像系统中。

器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。

答:［1］变像管:接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。

［2］像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。

光电系统设计(第一章、绪论)

光电系统设计(第一章、绪论)
光电系统设计的基本原则
光电系统应满足预定的功能要求，包括光信号的输入、转换、传输和输出等。
功能性原则
高效性原则
稳定性原则
可维护性原则
光电系统应具有较高的能量转换效率和信号传输质量，以减少能源浪费和信号失真。
光电系统应具有稳定的性能，能够适应不同的环境条件和工作状态，保证系统的可靠性和稳定性。
光电系统的设计应便于安装、调试、使用和维护，降低系统的生命周期成本。
利用光电系统的非接触、高精度测量等优点，实现工业自动化、环境监测等领域的高精度测量和控制系统。
传感领域
0
利用光电系统的无创、无痛等优点，实现医学影像、生物组织检测等领域的光学仪器和设备。
医疗领域
0
利用光电系统的光谱分析、荧光分析等技术，实现食品安全、环境保护等领域的高灵敏度检测系统。
检测领域
0
光电系统的应用领域
光电系统设计（第一章、绪论）
TITLE
演讲人姓名
Ⅰ
contents
点击添加正文
Ⅱ
绪论 光电基础知识 光电系统设计基础 光电系统的性能指标 光电系统的应用案例
点击添加正文
目录
绪论
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光电系统概述
光电系统的基本组成
光电系统通常包括光子发射器、光子探测器、光子传输通道和信号处理电路等部分。
光电材料与器件的分类
03
光电材料与器件的发展趋势
随着科技的发展，光电材料与器件在性能和集成度方面不断提升，未来将有更多的创新和应用。
01
光电材料分类
光电材料包括无机材料、有机材料和复合材料等类型。
02
光电器件分类
光电器件包括光电管、光电倍增管、光电二极管和光电晶体管等类型。

光电成像原理与技术

光电成像原理与技术
光电成像原理与技术
第一章 绪论
1.1 关于光电成像技术
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
• 以光电子理论、半导体物理和光电转换技术为基础，通 过各类光电成像器件将景物三维的自然反射、辐射转 换 成完成二维景物图像的技术。
长波限：亚毫米波成像（THz波段），分辨率低 短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线）
具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
1.1 关于光电成像技术
1.1.2 光电成像技术的分类与应用 领域
作
用
距
离
热痕成像
远
可透过伪装和复杂背景
红外热成像应用领域
❖ 军事应用 ❖警用安防 ❖电力 ❖冶金 ❖石化 ❖制造业
在线过程监控
❖ 建筑检测 ❖食品检测 ❖ 消防救援、海上搜救 ❖ 科研研究、遥感监测 ❖ 动物研究与诊疗 ❖ 医疗诊断、运动康复
红外热成像应用领域
❖ 军事应用
红外热成像应用领域
❖ 警用安防
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
❖ 视见光谱域的延伸(图像变换技术) ❖ 视见灵敏阈的扩展(图像增强技术) ❖ 视见响应时间的拓展 (图像记录、存储技术) ❖ 视见距离的延伸 (图像传输技术) ❖ 视见分辨力的提升(同时使用图像增强与视角放大，提升对比度)
视见光谱域的延伸——受到一定限制
d 0.61 nsin( )
小结
❖ 光电成像技术通过图像增强、变换、记录、存储、传输等技术 手 段，从视觉灵敏度上光谱响应范围上、时间上、空间上纷纷 拓展 了人眼视觉的局限，广泛应用于人类生活的各个领域。

光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。

第一章_光电成像技术概论

第一章_光电成像技术概论

域。
人类视觉系统的局限 性
灵敏度
光 谱
分辨力
空 间
时 间
夜 视
非可见光
微小
遥视
记 录
人眼的局限性大大地限制了人类获得光信息的 能力，因而需要扩展人眼的功能。
第一，要扩展人眼在低照度下的视觉能力，提供各种 夜视装备以便能在低照度下进行科研和生产活动，或 在夜间进行侦察和战斗。 第二，要扩展人眼对电磁波波段的敏感范围。已制成 将红外线、紫外线和 X射线的光图像转换成可见光图 像的直视式或电视式光电子学装置。利用这些原理还 可以扩展到观察中子和其他带电粒子所形成的图像。 第三，要扩展人眼对光学过程的时间分辨本领，例如 已经做到在几十飞秒（1015 秒）内就可观察到信息的 变化。
（SPRITE)、热释电探测器）。

人眼固有的物理限制：
灵敏度的限制:
（E= 50-100 lx;E<0.1lx难看清)；
分辨力的限制：(分辨角仅有 0.020 左右）； 时间上的限制:
(视觉逗留时间0.02s) ； 光谱的限制:(人眼敏感区400-650nm) 。
在很早以前人类就为开拓自身的视见能力而进行 了探索。取得了不少有成效的进展。 灯具的出现，改善了人类夜晚的照明环境。 望远镜的出现，为人类延伸了视见距离。 显徽镜的应用，为人类观察微小物体提供了方便。 可是，在扩展视见光谱范围和视见灵敏度方面却 经历 了漫长时间，才有所进展。 这一进展是由光电成像技术所开拓的。 目前光电成像技术已成为信息时代的重要技术领
以红外光子、光生载流子为景物图像信息载体，通过红外 探测器的内光电效应(光电导或光生伏特)及特定扫描读 出和TV显示等原理，再现被观察的景物为可见光图像。

1光电成像原理与技术-绪论

各种特殊用途的成像器件在不断涌现和发展，特别 是红外焦平面探测器件的发展，将人类的视见能力 扩展提高到新的阶段。
3、
4、
二、光电成像技术的应用 1、
二、光电成像技术的应用
2、应用
俄罗斯Yukon 2.5x50夜视枪瞄
www.yinglide.co m/yeshiyip_172.pageYuko 俄n罗夜斯视N枪H瞄-6K3x型50夜视 枪瞄准镜
2、
三、本课程研究的主要内容
1、在空间上扩大人类视觉机能的图像传输技 术；
2、在时间上扩大人类视觉能力的图像记录、 存储技术；
3、扩大人类视觉光谱响应范围的图像变换技 术；
4、扩大人类视觉灵敏机能的图像增强技术；
四、光电成像器件的分类
变像管像管直视源自光电成真空 成像 光 器件 电
像增强器（微 像器件
目标太小了看不清楚
（4）对视觉信号无记忆能力 看过但是不记得
为了扩展 人的视见 光谱范围、 视见灵敏 度及时空 的限制， 光电成像 技术应允 而生。
2、光电成像技术的发展历史
1873年，W.Smith发现了光电导现象。
1900年，普朗克提出了光的量子属性。
1916年，爱因斯坦完善了光与物质内部电子能态相互作用的 量子理论。
光管）
光电发射型摄
成
像管 （摄像管）
像
摄像管
器 件 固体
成像
光电导型摄 像管 （视像管）
电视型光
电成像器 件
器件
1929年，科勒制成了光电发射体，随后，成功研制了红外 变像管。 30年代，人类致力于电视技术的研究；
1970年，玻伊尔与Smith开拓出一种具有自扫描功能的电 荷耦合器件，从而使电视技术有质的飞跃。

光电成像理论分析-1-绪论


图5－10 三代像管和四代像管的外形
北京理工大学光电工程系
第9张
2.1.2 红外变像管、紫外变像管、X射线变像管和γ射线变像管 红外变像管、紫外变像管、 射线变像管和γ
近贴X 图5-11 近贴X线像增强器工作原 理示意图
缩小型X 图5-12 缩小型X射线变像管结构示意图 射线转换屏； 光阴极； 聚焦极； 1-X射线转换屏；2-光阴极；3-聚焦极；4-阳 极；5-输出荧光屏
10 lx 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰， 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰，如果干扰太大将影响到人眼的观察效 图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案： 1.5左右 左右； 果。图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案：1～1.5左右；余弦 图案： 3.5左右 左右） 图案：3～3.5左右） 10-3lx
图5-8 双近贴式二代像管结构示意图 光阴极； 微通道板； 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏
图5-9 静电聚焦倒像式第二代像管结构示意图 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏 光阴极； 微通道板；
北京理工大学光电工程系
第8张
7.负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管
北京理工大学光电工程系
第16张 16张
摄像管的工作方式
隔行扫描
隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半， 隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半，第二场开 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz 帧频25Hz 50Hz， 25Hz， 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz，帧频25Hz，故图像信号最高频 率为

光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。

第一章_光电成像技术概论

第一章_光电成像技术概论光电成像技术是指利用光电转换技术，将物体表面反射、散射、透射的光线转化为电信号，再经过信号处理、显示等环节，最终形成清晰可见的物体图像的一种技术手段。

光电成像技术广泛应用于军事、安防、医疗、工业等领域，对于实现目标检测、监控与控制、医学影像、工业检测等方面起着重要作用。

它通过将光信号转化为电信号，能够大大提高物体探测和识别的灵敏度和准确性，并且能够在远距离和恶劣环境条件下工作。

光电成像技术的基本原理是利用光电转换器件将可见光信号转化为电信号。

常见的光电转换器件包括光电二极管、CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等。

其中，CCD和CMOS是最为常见和重要的光电转换器件。

CCD（Charge-Coupled Device）是一种利用电荷耦合来传输和存储电荷的器件。

它由若干个微小的感光单元组成，每个感光单元可以将光信号转化为电荷信号，并将其存储在感光单元中。

随后，通过移位寄存器的操作，将电荷信号逐个传递到输出端，最终形成整个图像。

CCD具有高灵敏度、低噪声等优点，被广泛应用于照相机、摄像机等成像设备中。

除了光电转换器件，光电成像技术还需要配备适当的光源。

常见的光源包括白炽灯、荧光灯、激光等。

光源的选择要根据不同的应用需求，如照明要求、环境条件等进行合理选择。

光电成像技术不仅仅局限于可见光范围，还可以应用于红外、紫外、X射线等不同波段的成像。

例如，红外光电成像技术可以实现夜视、隐蔽目标探测、热成像等功能；X射线成像技术可以应用于医学影像、安全检查等领域。

总结起来，光电成像技术是利用光电转换器件将物体表面反射、散射、透射的光信号转化为电信号，再经过信号处理和显示等环节，最终形成清晰可见的图像的一种技术手段。

它在军事、安防、医疗、工业等领域有着广泛的应用，并且能够应用于多种波段的成像。

随着科技的不断进步和需求的增加，光电成像技术也将不断发展和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

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微光像增强器（或变像管）
2016/11/14
微光夜视技术的应用
微光夜视技术的应用
光电成像系统在战术告警、侦察、观瞄、导航、制导等军事领域以及公安观 察、监视与鉴别、医学分析与诊断、工业与环境监测和科学研究等领域得到了广 泛的应用。

军事上的应用
军事方面应用的最成功战例当属马岛战役，目前除还用于各种车载观瞄系统外 ，主要用于轻武器观瞄、车辆驾驶、夜视头盔和单兵手持式侦察仪等，我军许多 夜视装备中大部分采用微光夜视系统（采用一代、二代和部分超二代像增强器）
是已知射线中最强烈的辐射，能轻易穿透几乎任何物体。 外层空间的 射线被大气层阻挡时，产生微弱蓝光 ( 也称切伦
科夫辐射, Cherenkov radiation)，持续时间约十亿分之几秒。 射线成像用于核医学, 将放射性同位素注射到病人体内, 同位 素衰变放射出射线, 用射线检测器收集放射物产生的图像。
1929年－科勒(Koller)制成了第一个实用的光电发射体 （银氧铯光阴极），随后利用这一技术研制成功了红 外变像管，实现了将不可见的红外图像转换成可见光 图像。此后，相继出现了紫外变像管和X射线变像管， 使人类的视见光谱范围获得了更有成效的扩展。 1936年－格利胥(Gö rlich)研制出锑铯光阴极； 1955年－萨默(Sommer)研制出锑钾钠铯多碱光阴极。 1963年－西蒙(Simon)在提出了负电子亲和势光阴极理 论，伊万思(Evans)等人在该理论的指导下研制成功了 负电子亲和势镓砷光阴极。 高量子效率光阴极的出现使微光图像的增强技术达到 了实用阶段。利用像增强器，人类突破了视见灵敏阈 的限制。
2016/11/14
微光夜视技术
微光夜视技术的分类 主动红外成像技术 直视型夜视 红外变像管+红外照明 黑白CCD+红外照明 微光像增强器技术 增强CCD技术（ICCD） 像增强器+中继光学系统+CCD器件 像增强器+光纤耦合器+CCD器件 背照CCD技术（BCCD) 电视型夜视 电子轰击CCD技术(EBCCD) 电子增强CCD技术(EMCCD)
地对空系统
地对空系统大多以天空为背景，紫外传感系统可形成良好的景物对比，
实现对飞机、巡航导弹和其它种类导弹的探测：

300~400nm的软紫外波段，天空散射太阳的紫外辐射而呈白背景，导弹

或飞机本体的紫外辐射很低，可形成良好的景物对比； 200~300nm的硬紫外波段，大气的散射和吸收使太阳的紫外辐射降到很 低，而飞机与导弹尾焰中的紫外辐射可形成明显的辐射源，构成良好的 景物对比。
1969年3月2日中苏珍宝岛冲突 T62坦克： • 率先采用大口径滑膛炮，开创20世纪 60年代坦克火炮使用滑膛技术的先河 • 安装了先进的火炮双向稳定器，行进 间射击精度较高； • 安装了大功率发动机，弹架油箱设计 别具一格； • 集多种防护于一身，战场生存能力很 强。T－62坦克采用了先进的集体超 压三防装置、烟幕施放装置和自动灭 火装置等新技术，使其战场生存能力 大大提高。 • 安装了TШ－2Ь－41红外线夜视瞄准 镜，夜视距离800~1000米，具有较强 的夜战能力。而国产59坦克则只有驾 驶员红外夜视仪，车长和炮长在夜间 基本无法有效观察和实施射击。
短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线） 具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
光电成像技术的发展沿革
在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的。
1873年－史密斯(W．Smith) 首先发现了光电导现象； 1900年－普朗克(Planck)于提出了光的量子属性； 1916 年－爱因斯坦 (Einstein) 完善了光与物质内部电子能 态相互作用的量子理论,人类从此揭示了内光电效应的本质。 1887年－赫兹(Hertz)首先发现了紫外辐射对放电过程的影 响，第二年哈尔瓦克(Hallwacks)实验证实了紫外辐射可使 金 属 表 面 发 射 负 电 荷 ， 其 后 由 斯 托 列 托 夫 (Cгоаeтов)、勒纳(Lenard)和爱因斯坦相继建立了光 电发射的基本定律。(外光电效应)
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
实验表明：人们通常通过视觉获取80%以上的 信息，通过听觉获取11%，3.5%通过嗅觉来获取 的，1%～1.5%是通过触摸和味觉获取
受到人眼视觉性能的限制，直接观察所 获得信息非常有限。光电成像技术的产生与 发展，在一定程度上延伸了视见光谱域，并 在多个领域应用。
X射线成像
X射线的工业探伤、X射线的天文学观察(X射
线望远镜)、X射线安检仪
X射线成像
有 侵 犯 隐 私 之 嫌！
紫外成像技术


军用紫外告警系统 公安现场痕迹搜索仪 紫外荧光分析 高压电器放电检测
2016/11/14
军事上的紫外应用 紫外导弹告警系统
空对地系统
由于地面目标温度较低，紫外辐射很少，同时地面太阳紫外辐射 很低(日盲区 )，因而飞机和导弹发动机羽烟中的紫外辐射可形成明 显的目标，即紫外传感器不象红外传感器那样易受地面热目标所产 生的虚警影响，特别适合于飞行得较低和较慢的飞机，如直升机、 近距离支援飞机以及维和行动的空运飞机等。


Байду номын сангаас
微光像增强器技术 像增强器、ICCD等 BCCD、EBCCD、EMCCD
近红外成像技术

真空型近红外成像技术 红外变像管 固体型近红外成像技术 CCD、红外探测器

红外热成像技术

真空型热成像技术 热释电摄像管（热电视） 制冷型热成像技术 非制冷型热成像技术
射线成像
红外与毫米波学报 光学学报 光子学报 红外技术 红外与激光工程 光电子技术 电子学报 激光与红外 应用光学
半导体技术
半导体光电 光学技术 传感器技术
光机电信息
飞航导弹 航空兵器 航天电子对抗
光电成像技术的实现途径及应用
射线与X射线成像技术

射线成像技术 X射线成像技术 紫外成像技术 真空型紫外成像技术 紫外变像管 固体型紫外成像技术 紫外探测器 微光夜视技术
宇宙射线的图像
射线成像检查
X射线成像
医学诊断： X 透视、 X 照片、计算机轴向断层
CAT
(Computerized Axial Tomography)、计算机断层CT
、 核 磁 共 振 成 像 MRI (Magnetic Resonance Imaging)和正电子放射断层PET
(Computerized Tomography)
详细请参阅“现代光学与光子学的进展”周立伟、苏君红等人的文章
光电成像技术涉及的相关研究领域： (1)人眼的视觉特性 (2)各种辐射源及目标、背景特性
控制处理
(3)大气光学特性对辐射传输的影响
夜视仪 热像仪
大气衰减 (4)成像光学系统 (5)光辐射探测器及制冷器 (6)信号的电子学处理
直视型
电视型
(7)图像的显示
AN/AVS-6
NW-2000 ICCD
F7000A/F7001A
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
N.269776专用箱
微光夜视技术的应用
公安侦察上的应用
微光夜视技术的应用
视频摄像与科学研究 生物荧光显微镜
Canon 摄象机
微光夜视技术的应用
ICCD测试结果比较微镜
光电成像原理与技术
何玉青
北京理工大学 光电学院
光电成像与信息工程研究所
yuqinghe@
光电成像原理与技术
什么是光电成像技术?
光电成像技术的应用形式
光电成像原理与技术课程的地位与历史 学好《光电成像原理与技术》并不难
绪论
什么是光电成像技术
以半导体物理、光电子理论、电子信号处理、光学 成像理论、数字图像处理方法等为基础，通过成像 传感器的光电转换，完成获取目标场景辐射分布图 像的技术。
光电成像系统的应用形式
控制处理
夜视仪
热像仪
大气衰减
直视型
电视型
光电成像原理与技术课程的地位与历史
课程地位：电子科学与技术专业本科生专业基础课＋专业课
－－把故有的知识织成网 光信息科学与技术/测控技术与仪器专业本科生专业必修课 历史沿革：


80年代：半导体物理(40)＋电子光学(90)＋电真空成像器件(64)＋ 固体成像器件(48)＋夜视技术(48) 90年代：光电成像原理(64)＋微光与红外热成像技术(64) 当今：光电成像原理与技术(A64学时/ B48学时) 2008年国家精品课程，专业特色课程
“树叶再多也是通过树枝长在树上的” 抓住主要矛盾，建立工程意识－成像是关键！ 善于温故知新，在具体的系统与器件中认识已知的科学 道理 善于归纳总结，在对比中发现原理、技术手段中的共性 和不同。 关注身边的光电成像技术，了解行业发展及动态。
绪论
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
2016/11/14
历史见证技术
第四次中东战争（又称赎罪日战争、 斋月战争、十月战争）发生于1973年 10 月 6 日至 10 月 26 日。起源于埃及与 叙利亚分别打算收复六年前被以色列 占领的西奈半岛和戈兰高地。战争头 一至两日埃叙联盟明显占了上风，但 此后战况逆转。至第二周，叙军退出 戈兰高地。在西奈，以军在两军之间 攻击，越过了苏伊士运河。
光电成像技术的历史沿革
相关参考文献
光电成像技术的实现途径及应用
光电成像器件的分类
光电成像器件特性