微光夜视的技术共97页
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作者简介:1)张振中,男,1980年12出生,2003年毕业于武警工程学院,教员,710086,陕西省西安市未央区三桥武警工程学院军械运输系警用装备教研室收稿日期:2007-01-29●百业科技微光夜视技术的发展及评价张振中1) 李其祥2)(武警工程学院)摘 要:文章介绍了微光夜视技术的发展历程、现状和最新进展,分析了决定微光夜视装备整体性能的几个主要技术参数,展望了微光夜视技术的发展趋势。
对于全面了解微光夜视技术及微光夜视装备并掌握其发展方向具有重要意义。
关键词:微光夜视技术;发展;评价中图分类号:E933.1 文献标识码:A 文章编号:1004-6429(2007)03-0110-031 微光夜视技术简介“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。
2 微光夜视技术的发展历程1936年P.G orlich 发明了锑铯(Sb -Cs )光电阴极,拉开了微光夜视技术发展的序幕。
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。
微光夜视的原理和应用1. 原理介绍微光夜视技术是一种可以在极暗环境下获取图像并增强亮度的技术。
它基于光电转换原理,通过将微弱的光信号转换成可见的图像,以实现夜间观察。
1.1 光电转换原理光电转换原理是微光夜视技术的基础。
光电转换器件(如光电二极管或光电倍增管)能够将入射的光子转换成电子信号,然后经过放大和处理,形成可见的图像。
这种技术的原理是利用光的能量将光子产生的电子能量转换成图像,从而实现夜间观察。
1.2 光增强原理微光夜视技术还依赖于光增强原理。
光增强器是微光夜视设备的核心部件,它能够将微弱的光信号放大数千倍,从而使原本难以察觉的光线变得清晰可见。
光增强原理通过多次放大光的能量,从而让人眼能够观察到本来较为微弱的光线。
2. 应用领域微光夜视技术在各个领域都有着广泛的应用,以下是一些典型的应用领域。
2.1 安全防护微光夜视技术在安全防护领域起到了重要的作用。
例如,安防摄像头和监控系统经常使用微光夜视技术,能够实时获取夜间的图像并进行处理,提供给安全人员使用。
此外,微光夜视设备还可以用于夜间巡逻、边境防卫等领域,为保障国家和地区的安全作出贡献。
2.2 军事应用微光夜视技术在军事应用中得到了广泛的应用。
例如,在夜间作战中,士兵可以使用微光夜视设备观察敌方动向,提高作战效率和安全性。
此外,微光夜视技术还可以应用于侦察、监视、目标锁定等军事操作,为军队提供准确的信息和战场优势。
2.3 野生动物观察微光夜视技术在野生动物观察领域也有广泛的应用。
通过微光夜视设备,观察者可以更清晰地观察夜间活动的动物,获取它们的行为习性和习惯。
这对于野生动物保护以及生态研究具有重要的意义,帮助科学家更好地了解动物的生态环境和习性。
2.4 搜索与救援微光夜视技术在搜索与救援领域有着重要的应用。
在夜间或黑暗环境下,人们可以使用微光夜视设备来搜索和救援受困或失踪的人员。
微光夜视技术能够帮助搜救人员更快、更准确地找到目标,提高搜索和救援行动的效率和成功率。
微光夜视仪原理
微光夜视仪是一种通过增强微弱光线以实现夜间目标观察的光电器件。
它的工作原理主要基于光电倍增管的放大效应。
微光夜视仪首先通过前置光学系统收集微弱光线,并将其转化为光电信号。
前置光学系统通常由目镜、透镜、滤光片等组成,主要用于调节光线的聚焦和过滤,以提高观察的清晰度和对比度。
转换后的光电信号进入光电倍增管。
光电倍增管的核心是一个真空密封的玻璃管,内部涂有一层光电阴极。
当光电信号击中光电阴极时,它会释放出一些电子,形成初级电子图像。
这些电子会被放大,并通过热发射、二次电子发射等过程,逐级放大成为一个可见的光强图像。
放大后的光强信号进入显像系统。
显像系统一般由像增强管或微光摄像头组成。
像增强管是一种能够将光强信号转化为光子图像的真空管,它通过电子轰击荧光屏的方式,将光强图像转化为可见的图像。
而微光摄像头则是利用光电传感器将光强图像转化为电子信号,并通过信号放大和数字处理等步骤,将图像显示在屏幕上。
综上所述,微光夜视仪的原理主要是通过前置光学系统收集和转换微弱光线,利用光电倍增管进行光信号放大,最终通过显像系统将放大后的光强图像转化为可见图像。
这样,即使在光线非常微弱的夜晚,人眼也能够清晰地观察到目标。
微光夜视仪原理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。