论文红外与夜视仪
红外热成像系统论文
摘要近年来，红外热成像仪在军事和民用方面都得到了广泛的应用，红外探测器是红外热成像仪的基础，成像电路性能的好坏直接决定着最终的成像效果，因此，设计优秀的红外成像电路有着十分重要的意义。
本文设计了一种基于ULIS公司的非制冷红外焦平面探测器——UL03191的成像电路。
系统采用Altera公司的Cyclone系列FPGA EP1C12Q240作为核心完成成像电路的硬件设计，包括电源电路，存储电路，晶振和复位电路等，使用Ti公司的专用CCD采样芯片VSP2262进行A/D转换，并且在FPGA上实现了盲元替换和使用两点法进行红外成像的非均匀性校正。
本设计在Altera公司的Quartus Ⅱ环境中使用VHDL语言进行开发，并在Quartus Ⅱ自带的仿真器中进行仿真、验证，很好地完成了图像信号的读出与处理，保证了图像信号的实时性和准确性。
关键词：成像电路设计，非均匀性校正，FPGA，VHDLAbstractIn recent years, the infrared thermal imaging instruments have been widely used in the military and civilian aspects, infrared detector is the basis for infrared thermal imaging instruments, imaging circuit’s performance will determine the final results directly, and therefore, designing excellent infrared imaging circuit is very important.In this paper, an infrared imaging circuit is designed based on UL03191-a ULIS's uncooled infrared focal plane detector. The system uses Altera's Cyclone series FPGA EP1C12Q240 as a core to complete the circuit design of hardware, including power circuit, storage circuit, crystal and reset circuit, uses Ti's exclusive CCD sampling chip VSP2262 as a A/D converter, and uses FPGA to achieve bad pixel replacement and non-uniformity correction based on two-point correction.Using VHDL language, the design is developed in Altera's Quartus ⅡⅡe, to environment , using the Quartus 's own simulator to simulate and validat complete the image signal processing and read out, ensuring that the image signals in real time and accuracy.Key words: imaging circuit design, non-uniformity correction, FPGA, VHDL目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1课体背景 (1)1.2红外热像仪发展情况 (1)1.3课题任务 (2)1.3.1非制冷红外焦平面探测器读出电路设计 (2)1.3.2非均匀性校正与盲元替换在FPGA上的实现 (2)1.4论文主要完成的工作 (3)1.5本章小结 (3)第2章非制冷红外焦平面探测器分析 (4)2.1概述 (4)2.2UL03191典型参数 (5)2.3UL03191外部引脚图 (5)2.4UL03191时序分析 (6)2.5本章小结 (6)第3章成像电路设计 (7)3.1总体设计框图 (7)3.2红外焦平面阵列单元电路设计 (9)3.3温度控制模块电路设计 (10)3.4A/D转换单元电路设计 (10)3.5缓存单元电路设计 (12)3.6Flash单元电路设计 (13)3.7电源电路设计 (13)3.8晶振与复位单元电路设计 (14)3.9JTAG单元电路设计 (15)3.10FPGA单元设计 (15)3.11本章小结 (15)第4章程序设计与仿真 (16)4.1Quartus Ⅱ开发环境 (16)4.2VHDL语言简介 (16)4.3程序整体构架 (17)4.4分频程序单元设计 (18)4.5红外焦平面阵列驱动程序单元设计 (19)4.6A/D转换驱动程序设计 (21)4.7盲元替换程序单元设计 (23)4.8非均匀性校正程序单元设计 (24)4.9灰度储存 (25)4.10本章小结 (25)第5章总结 (26)致 谢 (27)参考文献 (28)第1章绪论1.1 课体背景红外线是太阳光谱中红光外侧的不可见光，其显著特征是具有热效应。
红外线毕业论文
红外线毕业论文红外线毕业论文红外线技术是一种在现代科学和工程领域中广泛应用的技术。
它不仅在军事、安防、医学等领域发挥着重要作用，还在日常生活中得到了广泛应用。
本文将探讨红外线技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、红外线技术的原理红外线是一种电磁波，其波长介于可见光和微波之间。
红外线的产生主要是由于物体的热辐射。
根据物体的温度不同，会产生不同波长的红外线。
红外线的波长范围通常被分为近红外、中红外和远红外三个区域。
红外线技术的原理主要包括红外辐射、红外传感器和红外成像。
红外辐射是指物体根据其温度发出的红外光，红外传感器则可以接收并转换这些红外光信号。
红外成像则是利用红外传感器对红外光信号进行处理和分析，从而得到物体的热分布图像。
二、红外线技术的应用1. 军事领域红外线技术在军事领域中有着广泛的应用。
例如，红外线夜视仪可以通过接收周围环境中的红外辐射，将其转换成可见光，从而使士兵在夜间或恶劣的天气条件下能够清晰地观察到目标。
此外，红外线导弹制导系统也是军事领域中红外线技术的重要应用之一。
2. 安防领域红外线技术在安防领域中也扮演着重要的角色。
红外线感应器可以通过检测物体的红外辐射来实现入侵检测、人员跟踪等功能。
此外，红外线摄像机也被广泛应用于监控系统中，可以在夜间或低照度环境下提供清晰的图像。
3. 医学领域红外线技术在医学领域中也有着广泛的应用。
例如，红外线热成像技术可以通过检测人体表面的红外辐射来获得人体的热分布图像，从而实现早期疾病的诊断和治疗。
此外，红外线激光也被用于医疗手术中，例如激光手术刀可以用于眼科手术和皮肤手术等。
三、红外线技术的未来发展趋势随着科技的不断进步，红外线技术也在不断发展和创新。
未来，红外线技术有望在以下几个方面得到进一步的应用和发展。
1. 智能家居随着物联网的兴起，智能家居已经成为一个热门的领域。
红外线技术可以与智能家居系统结合，实现对家庭设备的远程控制。
例如，通过红外线遥控器可以控制电视、空调等设备，实现智能化的家居体验。
红外与夜视
红外成像技术作业专业：光信息科学与技术班级：xxx姓名：xxx学号：xxx红外成像1.应用背景及现状分析1.1应用背景1.1.1 红外成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点，在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用。
在军事上，包括对军事目标的搜索、观瞄、侦察、探测、识别与跟踪；对远、中、近程军事目标的监视、告警、预警与跟踪；红外成像的精确制导；武器平台的驾驶、导航；探测隐身武器系统，进行光电对抗等。
在民用领域，在工业、遥感、医学、消费电子、测试计量和科学研究等许多方面也得到广泛应用。
目前国外红外成像器件已发展到了智能灵巧型的第四代，在光电材料、生产工艺、成像质量及系统应用等方面都取得了丰硕的成果，但是国内红外相关技术研究与生产起步较晚，并且受工业基础制约，发展远滞后于国外，而市场需求却持续强劲，无论在军用还是民用领域都有巨大的发展空间。
1.1.2以下红外成像新技术发展及其市场前景进行展望：国内从上世纪80年代后期陆续开始了红外焦平面探测器的研制。
尽管国内的第二代、第三代红外焦平面技术在材料、器件工艺、读出电路、杜瓦和致冷等方面取得一些进展，完成了少数器件的研制，但还有许多关键技术还没有完全突破，可靠性、工程化、通用化与标准化水平有待进一步提高；第四代产品还刚开始进行技术突破，到目前为止，只有为数很少的工程化产品提供军方使用。
目前实现批量生产的焦平面探测器组件相当于西方国家较早一段时期的水平。
红外探测器技术总体水平与西方发达国家相比仍有较大差距。
未来红外焦平面探测器的主要发展趋势包括：更大规格、更高性能、多色/多波段探测、信息处理高速智能化、非致冷（含提高工作温度）、光机电集成一体化等，器件制作将主要依托分子束外延（MBE）多层材料精密生长技术、微电子行业中的超大规模集成电路技术和微纳结构精细加工技术。
当前红外成像光学系统的发展，采用了当今各种先进的设计方法和新型技术，包括采用新型光学材料、无热技术、多色宽波段消热差/消色差技术、全局优化设计方法与新型结构，如非球面光学系统、二元衍射光学系统、混合折叠系统等，直至近年来发展到新的自由曲面（free form）成像系统，对红外光学系统能很好地适应恶劣现实环境，满足多色宽波段共孔径、小体积、集成化、高像质等要求，有着极其重要的意义。
红外夜视技术漫谈-夜视仪和战争
红外夜视技术漫谈----夜视仪和战争古今中外的战场上，人们十分重视利用夜幕掩护，夺取白天难以取得的战果。
在朝鲜战场上，美军曾发出"太阳是我们的，月亮是中国人的"叹息。
然而，纵观近期几场局部战争，美军却几乎全是从夜间发起的。
正如海湾战争中的美军空战主要指挥官、空军少将格罗松说："永远不要忘记，海湾战争的开始、作战和获胜都是在夜间。
"美军从怯于夜战到敢于夜战，要归功于夜视技术。
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（或增强）成可视影像的信息采集、处理和显示技术。
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，所以又叫作夜微光。
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。
夜暗环境中，除了有微光存在外，还有大量的红外光。
世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，所以无论白天黑夜，空间都充满了红外线。
但红外线不论强弱，人们都不能看到。
夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，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。
这种光-电-光的两次转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。
1934年，荷兰的霍尔斯特（G·Holst）等人制成第一只近贴式红外变像管，树立起了人类冲破夜暗的第一块里程碑。
随着夜视技术的不断进展，品种不断增多，目前主要有：一、主动式红外夜视仪主动式红外夜视仪目前发展较为成熟，造价低廉，而且由于自身携带红外光源，所以受环境照明条件的影响较小，观察效果比较好。
观察实用距离一般300米左右，主要用于近距离侦察与搜索、短射程武器的夜间瞄准和各种车辆的夜间驾驶。
缺点主要是容易暴露。
因为红外探照灯发射的红外光束虽不能被肉眼察觉，但能被对方用仪器探测到。
红外高清夜视仪
奥尔法B550是在夜视镜上第一次采用双筒望远镜的结构，是一款真正能够成为双筒夜视镜，不但使用方便，另外一点这种结构，大大加大了通光率，提高了夜视镜的亮度，观测距离和清晰度。在2010年奥尔法B550（560升级版）前560面市有，在市场上引起巨大轰动，当年就成为双筒夜视镜全球销售冠军。
博士能260501是世界首款双筒数码夜视仪，2014年在美国上市，就被警用、执法部门、军方大量采购，销量最大的双筒数码夜视仪，4月份在中国上市，为双目数码夜视仪。是世界上唯一一款双筒数码夜视仪，这款数码夜视仪2014年在美国销量为新品销量最大的数码夜视仪，此款仪器可支持SD卡，可拍照、摄像、白天彩色成像，夜晚黑白成像，红外灯有三种高、中、低、来设置，亮度可调，可连接TV、显示屏显示。在中国上市两个月，迅速成为数码夜视仪的佼佼者，在数码夜视仪里面与奥尔法CS-8相提并论。这款产品清晰度极其的高，是1代+夜视的精品。如果您觉得二代夜视仪2万多的价格太高，选择这款博士能260501，售价在6980元。
育空河 海盗3X42 1代 物镜调焦 不可调 低 3500
育空河 美双 2.5X42 1代 物镜调焦 不可调 低 3000
脉冲星 75096 2.7X50 1代+ 物镜调焦 不可调 中 5000
脉冲星 75097 3.5X50 1代+ 物镜调焦 不可调 中 5500
2. 中央调焦
中央调焦，是所有光学设备的主流调焦方式。其优点是调焦快捷，并且非常准确，同时中央调焦设计，能够提高光线进入增像管的通光率，所以中央调焦的双筒望远镜清晰度更高，观测距离更远。。作为双筒夜视仪，其缺点是：生产成本高，技术要求高。
大家会觉得，几十元的双筒望远镜都是中央调焦的，既然中央调焦的结构好，为什么夜视仪不都采用中央调焦。这是因为，双筒望远镜是纯光学设备，不涉及到电子部件，所以中央调焦对于望远镜来说非常简单。但是对于夜视仪来说，就非常复杂了。加上夜视仪内部还有一个最为重要的设备-增像管。所以中央调焦对夜视仪的生产技术要求非常高，一旦品牌技术不成熟，就会导致不同轴的问题。
红外线夜视仪原理
红外线夜视仪原理红外线夜视仪是一种利用红外线技术来观察黑暗环境下物体的设备。
它通过接收和处理环境中的红外辐射，将其转化为可见光，从而使用户能够在夜间或低光条件下看清物体。
红外线夜视仪的原理是基于红外线的物理特性和人眼对不同波长光的感知能力。
首先，红外线是一种波长长于可见光的电磁波，它在光谱中的位置介于可见光和微波之间。
红外线夜视仪利用的是红外线在环境中的发射和反射特性。
在夜间或低光条件下，物体会发出或反射出一定强度的红外辐射，而人眼无法直接感知这种辐射。
红外线夜视仪的传感器可以接收并放大这种红外辐射，然后将其转化为可见光信号，使用户能够看清周围的环境。
其次，红外线夜视仪利用的是人眼对不同波长光的感知能力。
人眼对于不同波长的光有不同的感知能力，其中包括可见光和一部分红外光。
红外线夜视仪通过将接收到的红外辐射转化为可见光信号，使用户能够在黑暗中看到物体的轮廓和细节。
这种原理类似于热成像技术，但红外线夜视仪更加便携和实用，广泛应用于军事、安防、夜间观测等领域。
红外线夜视仪的工作原理可以简单总结为，接收红外辐射、放大信号、转化为可见光。
它通过高灵敏度的传感器接收周围环境中的红外辐射，然后经过信号放大和处理，最终转化为用户可以看到的图像。
这种技术在黑暗中具有重要的应用价值，不仅可以提供夜间观测和监控功能，还可以用于搜索救援、夜间驾驶、狩猎等活动。
总的来说，红外线夜视仪是一种利用红外线技术实现夜间观测的设备，其原理基于红外辐射的接收和转化。
通过将环境中的红外辐射转化为可见光信号，红外线夜视仪使用户能够在黑暗中看清物体，具有广泛的应用前景和重要的实用价值。
随着红外技术的不断发展和成熟，红外线夜视仪将在更多领域得到应用，并为人们的生活和工作带来更多便利。
战争中的夜视与红外技术应用
战争中的夜视与红外技术应用战争是人类历史上的重要现象，而现代战争已经进入了高科技时代。
在现代战争中，夜视与红外技术的应用起到了至关重要的作用。
本文将从夜视技术和红外技术两个方面，探讨其在战争中的应用，并分析其对战争的影响。
一、夜视技术的应用夜视技术是一种利用光电子器件将弱光增强的技术。
在夜晚或光线较暗的环境下，夜视技术可以通过有效地获取周围的微弱光线，使人眼看到更清晰的图像。
在战争中，夜视技术的应用可以大大提高士兵的作战能力，为敌情侦查、夜间巡逻、特种任务等提供有力的支持。
首先，夜视技术可以大幅度提升战场的情报收集能力。
士兵配备夜视仪后，能够在夜间获取敌军的情报，提前了解对方的动态。
夜视仪可以将微弱的光线转变成清晰的图像，使士兵能够更容易观察到敌方的行动，从而采取相应的应对措施。
这在夜间阵地防守和突袭等作战行动中尤为重要。
其次，夜视技术还可以增强士兵的作战意识和反应能力。
在黑暗环境下，士兵的视野受限，容易受到敌方的偷袭。
而夜视仪的使用，则使得士兵能够清晰地观察到周围的环境，提前掌握敌人的存在。
这样一来，士兵不仅能够更准确地目标射击，还能更加灵敏地做出反应，保护自己和战友的安全。
再次，在夜间追踪和搜捕敌人时，夜视技术能够大大提高士兵的作战效率。
夜视仪的应用可以帮助士兵发现隐藏在黑暗中的敌人，追踪其行动轨迹，更好地展开搜捕行动。
这对于打击敌方游击队、切断敌人后方补给线等任务，有着重要的意义。
二、红外技术的应用红外技术是一种利用物体自身的红外辐射进行侦测和观测的技术。
在战争中，红外技术的应用可以在夜间或低能见度条件下，实现对敌方目标的探测、识别和跟踪。
首先，红外技术可以进行隐蔽目标探测。
在夜间或者有烟雾、浓雾等条件下，常规的观察手段往往不起作用。
而红外技术则可以通过探测物体的红外辐射，精准地寻找隐藏在黑暗中的敌人。
这种能力在山地战和丛林作战中尤为重要，可以有效地发现并消灭隐藏在地形、植被中的敌人。
其次，红外技术可以进行目标识别和跟踪。
红外夜视探讨
红外夜视探讨0点视频监控的发展方向在于室外，室外监控的发展方向在于夜视，夜视的发展方向在于红外，这个趋势越来越明显。
在红外夜视这个领域，中国企业已经走在世界最前列，一些先进技术令国外同行望尘莫及。
但是，这毕竟是一个新兴产业，大量劣质产品泛滥市场，影响了人们对红外夜视产品的信任。
还有一些当年很领先的企业，死抱暴利不放，技术上固步自封，被快速发展的市场抛在后面，很是遗憾。
在深圳安防展会上，看到一个似乎很专业的红外灯厂家，做了一个很大的圆形红外灯，标称可以达到几千米，咨询他配套什么样的摄像机，什么样的镜头，在什么环境下才可以达到标称的效果，则不知所云。
那么多的红外灯制造商都信誓旦旦地标称自己的红外灯是100米或200米等等，从而误导工程商好像红外灯真的有固定照射距离。
而不管厂家如何宣传，工程商就是不信，100米灯能勉强用到50米就不错了，很多负责任的工程商，更是买了无数的红外灯也达不到用户要求。
那么，红外灯真的有固定照射距离吗？红外夜视监控就是红外灯技术吗？从某一方面来看，红外灯不存在固定的照射距离。
客观地说，红外灯要想达到效果，需要优秀的摄像机和性能出色的红外镜头，最好是搭配0.001勒克思以上的红外感应摄像机，最好是黑白的，需要特别的红外镜头，红外透过率达到百分之九十五以上。
问题是，这种摄像机一般价格昂贵，而真正红外透过率达到百分之九十五以上的镜头更是比较难做。
所以，能够最大限度提高红外灯在标称距离内的发光强度则是我们首要考虑的，我们要求做到即便客户是使用普通彩转黑摄像机和普通镜头也能达到一个比较满意的效果。
1、红暴问题：有些厂家把能不能做出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传，好像有红暴就是低技术，没有红暴就是高技术。
其实，有没有红暴只是一个选择问题，并不是技术问题。
我们知道，波长超过700nm的光线叫做红外线，900nm以上的红外线基本没有红暴，波长越短（越接近可见光），红暴越强，同时，摄像机感应红外线效率也越高。
红外线夜视仪原理
红外线夜视仪原理
红外线夜视仪是一种能够在夜晚或低光条件下观察目标的设备，它利用红外线技术来实现夜视功能。
红外线夜视仪的原理主要包括红外辐射、红外传感器和图像增强技术三个方面。
首先，红外辐射是红外线夜视仪实现夜视功能的基础。
一般来说，所有物体都会发出一定强度的红外辐射，而这种辐射的强度与物体的温度成正比。
因此，即使在完全黑暗的环境中，红外线夜视仪也能够通过接收目标发出的红外辐射来实现夜视功能。
其次，红外传感器是红外线夜视仪的核心部件之一。
红外传感器能够接收目标发出的红外辐射，并将其转化为电信号。
这些电信号经过放大和处理后，可以被转化为可见光图像，从而实现对目标的观察和监测。
最后，图像增强技术是红外线夜视仪实现高清夜视效果的关键。
通过图像增强技术，红外线夜视仪可以增强被接收的红外辐射信号，使其转化为清晰、可辨认的图像。
这样，即使在极其低光条件下，红外线夜视仪也能够呈现出高质量的夜视效果，为用户提供良好的观察体验。
总的来说，红外线夜视仪通过接收目标发出的红外辐射，利用红外传感器将其转化为电信号，再经过图像增强技术处理，最终实现对目标的夜视观察。
这种原理使得红外线夜视仪成为了军事、安防、狩猎等领域不可或缺的设备，为用户提供了强大的夜视能力，极大地提高了夜间作战和监测的效率和准确性。
红外线传感器论文2
红外线传感器班级：电子0901姓名：李远超学号：0903024153红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实现自动检测的传感器。
在物理学中，我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波，它们之间的差别只是波长(或频率)的不同而已。
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。
比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线红外线属于不可见光波的范畴，它的波长一般在0.76—600μm之间(称为红外区)。
而红外区通常又可分为近红外(0.73～1.5μm)、中红外(1.5一l0μm)和远红外(10μm以上)，在300μm以上的区域又称为“亚毫米波”。
最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。
近年来，红外辐射技术已成为一门发展迅速的新兴学科。
它已经广泛应用于生产、科研、军事、医学等各个领域。
下面结合几个实例，简单介绍一下红外线传感器的应用。
一、红外辐射的产生及其性质红外辐射是由于物体(固体、液体和气体)内部分子的转动及振动而产生的。
这类振动过程是物体受热而引起的，只有在绝对零度(-273.16℃)时，一切物体的分子才会停止运动。
所以在绝对零度时，没有一种物体会发射红外线。
换言之，在一般的常温下，所有的物体都是红外辐射的发射源。
例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。
红外线和所有的电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质，但它的特点是热效应非常大，红外线在真空中传播的速度c=3×108m／s，而在介质中传播时，由于介质的吸收和散射作用使它产生衰减。
红外线的衰减遵循如下规律I为通过厚度为x的介质后的通量；I0为射到介质时的通量；e为自然对数的底；K为与介质性质有关的常数。
金属对红外辐射衰减非常大，一般金属材料基本上不能透过红外线；大多数的半导体材料及一些塑料能透过红外线；液体对红外线的吸收较大，例如厚l(mm)的水对红外线的透明度很小，当厚度达到lcm时，水对红外线几乎完全不透明了；气体对红外辐射也有不同程度的吸收，例如大气(含水蒸汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等)就存在不同程度的吸收，它对波长为1～5μm，8～14μm之间的红外线是比较透明的，对其他波长的透明度就差了。
夜视像增强技术在红外光学系统中的应用
夜视像增强技术在红外光学系统中的应用随着科技的不断发展，现代军事装备也在不断更新和升级。
红外光学系统就是其中之一，它在夜间作战和探测中起到了至关重要的作用。
然而，市面上的普通红外光学系统在低照度条件下，所得到的图像较为模糊，可见度也很低。
为了解决这个问题，夜视像增强技术应运而生。
本文将探讨夜视像增强技术在红外光学系统中的应用。
1. 夜视像增强技术的简介夜视像增强技术是指增强在极光等微弱光源下对人眼不可见的图像，使其可见并提高对比度和亮度的技术。
主要思想是将红外光信号转换为可见光信号，使其在黑暗环境下能够被肉眼直接观测，并且可以清晰地显示物体的轮廓和细节。
在红外光学系统中，夜视像增强技术的应用可以使系统在低照度条件下得到更清晰、更亮度的图像。
2. 夜视像增强技术的原理夜视像增强技术的原理基于红外光学系统中的光电转换。
一般来说，夜视像增强技术主要分为两种类型：一种是夜视放大器，一种是数字夜视器。
夜视放大器是通过光电转换将红外光转换成可见光，来增强图像对比度和亮度的。
它基本上是一个放大器，使用光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）来转换信号。
一般来说，红外光学系统中的红外波长通常在0.7μm到5μm之间，这些波长是属于低能量的长波红外线（long-wave infrared，LWIR）。
夜视放大器将接收到的低能量长波红外线转换成高能量可见光，从而可以更清晰地观察目标。
数字夜视器则是将光电转换器换成了固态传感器。
其工作原理是将可见光和红外光信号分别转换成电子信号，然后再使用码盘和转换器将信号转换成数字图像。
数字夜视器的内部有不同的滤光器，可以根据需要过滤掉不同波长的光线。
3. 夜视像增强技术的优缺点夜视像增强技术的优点主要在于其可以提高低照度条件下系统的可见度和对比度，使得用户可以更快、更简单地获得实时图像信息。
在实战中，这对于夜间侦察、打击和侦察来说是非常重要的。
同时，在夜视像增强技术中，数字夜视器的优点在于其可以对不同波段间的红外光进行分离和处理，进一步提高图像质量、降低系统噪音，增加图像细节信息。
红外线夜视仪的原理
红外线夜视仪的原理
红外线夜视仪是一种能够在黑暗环境下观察目标的设备，它利用红外线技术来实现夜视功能。
红外线夜视仪的原理主要涉及红外线发射和接收、图像增强和显示等方面，下面将逐一介绍其原理。
首先，红外线夜视仪利用红外线发射和接收技术。
红外线是一种波长较长的电磁波，它在光学上是不可见的，但可以被夜视仪的红外发射器发射出去。
这些红外线在照射到目标物体后，会被目标物体表面的反射、散射和吸收等现象影响，一部分红外线会被目标物体反射回来，这些反射的红外线就是红外夜视仪接收的信号。
其次，红外线夜视仪利用图像增强技术。
接收到的红外信号会经过图像增强处理，这是红外夜视仪的核心技术之一。
图像增强技术可以放大、增强和优化红外信号，使得人眼可以清晰地看到在黑暗环境下的目标物体。
这种技术可以大大提高夜视仪的观察效果，使得用户可以在极暗的环境下获取清晰的图像。
最后，红外线夜视仪利用显示技术。
经过图像增强处理后的红外信号会被显示在夜视仪的屏幕上，用户可以通过屏幕观察到目标物体的清晰图像。
夜视仪的显示屏通常采用液晶显示技术或者其他成像技术，可以将经过处理的红外信号以图像的形式呈现出来。
总的来说，红外线夜视仪的原理主要涉及红外线的发射和接收、图像增强和显示等方面。
通过这些技术的应用，红外线夜视仪可以在黑暗环境下实现观察目标的功能，为用户提供了极大的便利。
红外线夜视仪在军事、安防、夜间观测等领域有着广泛的应用，其原理的深入理解对于夜视技术的发展具有重要意义。
论红外夜视技术发展及其市场应用初探
论红外夜视技术发展及其市场应用初探摘要：人眼的可视波长只有400到760nm的可见光，对于身边无处不在的红外线，我们人眼就像面对空气，知道他的存在，却难以形成真正的感官认知。
这对于那些包含许多信息的红外线来说，无异于一种浪费。
这种情况在夜间以及恶劣天候表现的尤为突出。
为此我们有必要研制出一种媒介帮助我们加强对红外线的感官认知。
关键词：可视波长红外线媒介感官认知一、红外夜视技术发展历程早期的红外探测器主要采用的是单元探测器，成像质量较差；考虑到成像质量不高，人眼识别度不高，逐渐改为多元线列探测器，成像质量有了不错的提升；随着相应技术的发展进步，现已向多元面阵红外探测器发展，成像更为清晰，获取的信息更加准确。
相应的系统也有了进一步优化，实现了由点成像到面成像的跨越式转变。
（1）主动红外夜视技术（近红外区，波长大约在750～1300nm范围内）。
主动红外夜视技术是利用光电图像转换原理，通过用红外光源照射目标单位，将目标单位反射回来的的红外线转化为电荷，再借由CCD成人眼可视别的图像。
当红外光源照射到目标时，夜视镜将目标反射回来的红外线汇聚图像转换成人眼可识别的可见图像。
这类技术在很早就开始了研究，最先在二战中崭露头角。
直观体现便是装有主动红外夜视仪的步枪被广泛地用于太平洋战场上，效果是大家有目共睹的。
再后来，主动红外技术趋于成熟，观察距离更是直线上升，可以实现远距离的观测，被广泛装备部队，但因它成像质量不佳，携带不便，批量生产难，观察距离有限以及易于暴露等不足，被之后发展起来的被动式夜视技术所逐渐取代。
（2）被动红外夜视技术（中、远红外区。
中红外区，大概在在1300～3000nm范围内；远红外区，大概在3000～14000nm范围内。
被动式红外夜视采用一种内光电效应技术，将目标单位辐射的红外能量汇聚并转换成电荷图像，经计算机处理后，于屏幕上成人眼可辩识的图像。
由于它克服了主动红外夜视易于暴露的致命不足，所以，它一出现，便后来居上，在夜视领域上大放异彩，逐渐代替原先的主动红外夜视技术，引领夜视发展的新航向。
基于光电子技术的红外夜视系统设计与制造
基于光电子技术的红外夜视系统设计与制造近年来，随着科技的发展和人类对现代化社会的要求，红外夜视系统逐渐成为了许多领域中不可或缺的重要设备。
在军事、公共安全、交通、医疗、工业等领域分别有着不同的应用，如夜间侦察、辅助驾驶、火山、极地等极端环境探测以及高分子材料表面缺陷检测等，该技术在实际应用中所发挥的作用越来越显著。
红外夜视技术是一种利用物体对红外光的反射、传递、辐射等物理过程进行探测的技术。
由于红外光不会受到光污染的影响，因此它在夜间、云雾、烟雾等恶劣条件下仍然能够独立工作，起到了不可替代的作用。
红外夜视系统的核心组成部分是红外探测器和显示器，红外探测器可以感知红外光的强度，记录下物体的红外特征，而显示器则将其转化为可见的图像。
而如何将这两者有效地结合，形成一种实用的系统则是红外技术研发中考验人们的关键问题。
在制造红外夜视系统的过程中，光电子技术作为一种基础技术，在其中扮演了至关重要的角色。
光电子技术是一种利用光和电相互转化的技术，可以将光能转化为电能和反之。
在红外夜视系统制造中，光电子技术可以为红外探测器提供高效、稳定的电力，同时为图像转换、放大、显示等环节提供充分保障。
基于光电子技术的红外夜视系统已经成为了现今市场中红外夜视技术的主流。
在制造红外夜视系统时，制造者通常会将红外探测器和光电子技术进行有效结合，构建出一套完整的红外检测、转换、显示系统，其中核心措施如下：1. 选择恰当的红外探测器红外探测器通常是红外夜视系统最重要的组成部分。
制造者在设计、选择红外探测器时必须充分考虑其灵敏度、响应时间、能量消耗等因素，以确保夜视系统可以灵敏检测到目标物体。
2. 选择恰当的光电子元器件光电子元器件在红外夜视系统中起到了关键作用。
包括了光电管、光电倍增管、光电二极管、CCD等等，选择合适的元器件可以确保图像质量、稳定性和放大倍数等因素。
3. 合理布局信号恢复电路和放大电路红外夜视系统通常需要进行信号恢复和放大。
红外夜视技术
安防行业红外夜视技术探讨安全系统的重要性永不会高估！据某安防权威杂志期刊预测: 随着未来5年经济的持续增长及人民生活水平的提高。
对安防需求越来越高，中国大陆安防市场增长率超过50%。
9·11事件后，全球安全监控系统市场扩大至少3倍，尤其在伊拉克战争后，全球监控系统市场扩大将更加迅速。
在这个急剧扩大的行业中，有一个突出的问题一直没有得到很好的解决——这就是摄像机的夜视问题。
我们知道: 现在市场上任一款摄像机就如同人眼睛一样，在光线太暗（或完全黑暗）时是无法清晰地看清目标物。
红外技术的发展使得夜视变为了现实，而LEDArray技术的出现及应用又解决了普通红外技术所面临的种种瓶颈与问题。
下面就夜视技术与大家探讨、分享。
夜视技术夜视技术按其实现方式大改变，归纳为三种方式: 卤素灯、微光放大、和红外技术; 而红外技术又可细分为目标流行LED技术被动红外技术及新型的LED Array技术。
卤素灯它的发光功率非常强大，当然耗电量以及发热也会相对比较大，成本昂贵，并且寿命较短。
一般都在一千小时以内。
微光放大就是把微弱的光线放大，在光线放大的同时许多杂物也跟着放大了，随着技术的不断进步与改良，目前在军方系统已进入较成熟的应用，该技术目前美国处于领先地位。
已发对第三代半。
俄国是第三代，国内目前达到了第二代的水准。
值得注意的是: 该技术属于军用技术，尚未对民用开放，微光放大的优点是可视距离比较长，但顾名思义，它的缺点就是比微小的光更暗得无法看到，它还有另一个在CCTV闭路电视监视系统领域里不适用的缺点就是: 画面解析度极低，一般在十米以外就无法辨识物体或人员面貌，在要求“证据力”的监控系统行业里，无法使用此技术。
红外技术红外技术的运用有两种方式，第一种是被动红外热感应成像仪，它一般用于特殊场合，但画面仅为物体的轮廓，无法作为呈堂的证据，而且它的价格极为昂贵，故亦无人将此技术用于监控系统。
第二种是主动发红外光的夜视产品，它是目前监控行业95%以上夜视使用的技术。
关于红外相机拍摄到的照片可以写什么方面论文
关于红外相机拍摄到的照片可以写什么方面论文红外相机拍摄到的照片为红外图像，可以根据辐射差异将目标与背景区分开来，这在全天候和全天/整夜的情况下效果很好。
相反，可见图像与人类视觉系统一致的方式可以提供具有高空间分辨率和清晰度的纹理细节。
因此，期望融合这两种类型的图像，这可以结合红外图像中的热辐射信息和可见图像中的详细纹理信息的优点。
在这项工作中，我们全面研究了红外和可见光图像融合的现有方法和应用。
首先，详细回顾了红外和可见图像融合方法。
同时，简要介绍了图像配准作为图像融合的前提。
红外相机拍摄到的照片为红外图像，图像融合是一种增强技术，旨在合并由不同类型的传感器获得的图像，以生成可促进后续处理或有助于决策的鲁棒性或信息性图像。
出色的融合方法的关键是有效的图像信息提取和适当的融合原理，这些原理允许从源图像中提取有用信息并将其集成在融合图像中，而不会在过程中引入任何假象。
在信息爆炸的时代，传感器技术正在迅速发展。
复杂应用程序的出现需要有关特定场景的全面信息，以增强对各种条件的理解。
相同类型的传感器仅从一个方面获取信息，因此无法提供所有必需的信息。
因此，融合技术在现代应用程序和计算机视觉中起着越来越重要的作用。
红外相机拍摄到的照片为红外图像，不同类型的图像（例如可见光，红外图像，计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI））是很好的融合源图像。
在这些类型的组合中，红外和可见图像融合在许多方面都比较出色。
首先，它们的信号来自不同的模态，从而从不同的方面提供场景信息。
即，可见图像捕获反射光，而红外图像捕获热辐射。
因此，这种组合比单模态信号更具参考价值。
其次，红外和可见图像具有几乎所有物体固有的特征。
此外，与具有严格要求的诸如CT和MRI的成像技术相反，可以通过相对简单的设备来获取这些图像。
红外相机拍摄到的照片为红外图像，红外图像和可见图像具有互补的特性，从而产生了健壮且信息丰富的融合图像。
可见图像通常具有较高的空间分辨率和相当多的细节和明暗对比。
车载红外夜视技术发展研究综述
车载红外夜视技术发展研究综述摘要：由于红外技术的不断发展，红外夜视仪在汽车领域得到了越来越多的应用，其能够对车辆驾驶系统起到辅助的作用，使其在夜间的行车更加安全。
本文从发展的角度，对车载夜视技术进行了阐述，并通过对行人检测法的采用，对红外成像技术进行了综述，并对提取和检测红外特征的多尺度法进行了分析，最后从发展的角度简要的对未来的车载品台行人检测技术进行了介绍。
关键词：汽车辅助驾驶；红外夜视技术；行人检测一、车载红外行人检测算法（一）车载视觉行人检测技术通过对分类器的预先训练，能够在判断是否有行人在当前窗口内，然后根据肯定判断融合相应的窗口，以此来使行人的位置能够出现在图片中。
车载系统对行人的检测，需要较高的鲁棒性以及实时性要求，以往在多尺度图像金字塔中，通过对检测框架的搜索，能够实现对检测精度的提升，然而受到多尺度遍历给算法带来的影响，使其检测速度无法得到有效的提升。
为了实现对特征的精确提取，同时又不会对算法的实时性造成影响，在2009年出现了CHNFTRS法，其通过对积分图像的利用，能够从颜色、梯度幅值以及梯度方向等方面对图像进行快速的计算，CHNFTRS法相比HOG发来说有着更高的检测精度以及效率，该检测算法在当时是最优的。
随后以CHNFTRS法为核心，对其进行了改进，通过邻近尺度法对特征的估计，不仅能够使检测性能得到保证，并且能够对行人进行更快的检测，图像在640×480的分辨率下，处理针数每秒达到了6针左右。
Benenson等人根据相关特征，CHNFTRS进行了使用，对训练模型的多尺度框架进行了提出，将以往检测阶段的时间检测向训练阶段进行了转移，通过对GPU处理器的应用，使GPU处理器的速度得到了提升，并且使检测速度达到了100fps。
后来在2014年Dollar根据金字塔算法，快速的对通道特征进行了计算，并对ACF检测框架进行了提出，ACF框架在不影响实时性的基础上，根据目前统计学算法的特征，使鲁棒性的检测效果达到领先水平。
红外技术及其在夜视和DMS的应用研究
基于远红外波段，用来探测目标物体的红外辐射，将目标物体的温度分布，像转换成视频图像的产品叫做红外热像仪。
红外热像仪中的探测器是最核心器件，也是技术壁垒最高的环节。
红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科，技术难度很大，目前全球仅有美国、法国、以色列、中国等少数国家能够掌握非制冷红外探测器核心技术。
红外热成像仪在电力、建筑、执法、消防、车载等行业有广泛的应用。
由于其探测距离远，能够穿透烟雾沙尘，不受光线影响，白天夜晚均可使用，因此成为汽车夜视系统的主要技术方案。
唯一的缺点是价格较贵。
据NHTSA 测算，夜间行车只占公路交通量的1/4，但死亡事故却占了1/2。
红外夜视系统能拓宽夜间行车可视距离至300 米以上（夜间依靠车灯的可视距离仅为80m），给予司机更充裕的反应时间，显著提升行车安全。
因此从2000年起，主要豪华车品牌都开始尝试装配夜视系统。
那时一套夜视系统一般需要2500美元，现在下降到约1000美元。
在中国，2014年奥迪夜视系统选装价格为3万元，2019年标致508L 夜视系统选装价为8000元。
目前全球已经有8万多台汽车使用了远红外热成像传感器。
如同对待激光雷达，各厂家有截然不同的态度一样，各厂家对夜视系统也看法不一。
Mobileye副总裁高维斯认为，夜视系统并不是一个真正需要的东西，因为光学相机在夜间可以很好地工作，并且还有不受光线影响的雷达系统作为备用。
一直有夜视产品的博世认为：随着技术的演进，市场对夜视的需求在慢慢减弱。
因为一方面图像传感技术的提升，普通摄像头在夜间的表现已经非常好了，另一方面随着车灯技术的发展，LED车灯的视野已经可以达到100-200米了。
因此博世已经不把夜视方案作为一个重点了。
而Seek Thermal副总裁Tim LeBeau反驳道，现在自动驾驶汽车使用的光学雷达并不能探测物体热量以确定这些物体是否是活物。
价格方面，随着热传感器的广泛应用，它的成本一年内下降了20%。
红外论文
红外技术课程论文题目：为黑夜而生的鹰眼姓名高飞所在学院电子科学与工程学院专业班级二班学号06007216授课人刘旭日期 2010 年 12 月 23 日为黑夜而生的鹰眼——红外技术在夜视仪方面的应用０６００７２１６高飞大四上半学期我学习了红外技术这门课，通过这门课我认识到了在生活中的方方面面红外技术的广泛应用，课程最后老师让我们每个人选一个方面谈谈对红外技术的应用，我考虑再三选择了红外夜视仪这个最近几年很热门的话题来谈谈红外技术在这方面的应用。
一、红外夜视仪的发展史在谈红外夜视仪之前我们先来了解一下红外夜视仪的发展史：夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。
红外线视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。
尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制，红外遥感技术发展很缓慢。
直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透射材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。
此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器，但它们都未能在第二次世界大战中实际使用。
几乎同时，美国也在研制红外夜视仪，虽然试验成功的时间比德国晚，但却抢先将其投入实战应用。
1945年夏，美军登陆进攻冲绳岛，隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形，夜晚出来偷袭美军。
于是美军将一批刚刚制造出来的红外夜仪紧急运往冲绳，把安有红外夜视仪的枪炮架在岩洞附近，当日军趁黑夜刚爬出洞口，立即被一阵准确的枪炮击倒。
洞内的日军不明其因，继续往外冲，又糊里糊涂地送了命。
红外夜视仪初上战场，就为肃清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要作用。
主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外按照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。
60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。
1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争。
4月13日半夜，英军攻击承军据守的最大据点斯坦利港。
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1基于微光与红外融合的夜视技术关键字：红外器件红外焦平面阵列微光夜视仪夜视技术光机扫描红外热成像红外热像红外图像量子效率BCG-MCPIV摘要：以像增强器为主线概述微光成像技术,以红外探测器为主线概述红外热成像技术,分别介绍各自的发展历程、技术特点和发展趋势,并对这二种夜视技术进行了比较,最后介绍微光图像和红外图像的融合技术。
将微弱的光信号转换成电信号，并进一步放大、转换成可视信号的固态电子器件。
是在黑夜或低照度（小于1勒克斯）下扩展人眼视力的微光夜视技术的关键部件。
其中包括：①直接微光成像器件。
功能是把微弱的光学图像转换成电子图像，再经过增强传递到荧光屏上，以得到人眼可视的照度(1～105勒克斯)和可见的光谱范围(350～760纳米)。
②把微弱光信息转换成视频信号的微电摄像器件。
把收集到的光学图像以其光强的分布转换成电荷量的分布并存储，随后将存储的电荷图像转换成视频信号，从而扩展人眼接收微光信息的范围。
在工、农业、航天、科研、国防、公安等部门中，凡需要采集低照度下的光学信息时，都离不开微光器件。
由微光器件组成的微光夜视仪广泛应用于战术武器和防盗系统。
1背景：20世纪40年代研制成功的主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖，它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。
主动式红外夜视仪成像清晰，对比度好，但由于需要红外光源照射，存在着能耗大，易暴露的缺点。
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。
我们平时所谓的黑夜，很少是绝对黑暗的，因为自然界总是存在着微弱的光线，例如星月光，大气的辉光和黄道光。
即使肉眼不容易察觉的星星，对地面的照度仍然可以达到2x10负4次方勒克司。
能够利用如此微弱的光线进行观测，是因为两个技术上的重大突破。
首先，研制成功了灵敏度极高的光电阴极，既S-20多碱光电阴极。
比以前的光电阴极灵敏度提高了一个数量级，使得夜视仪的光电增益大大提高。
另一个突破是采用了光学纤维面板。
既一种由大量光导纤维组成的薄板阵列，每根纤维传导一个像素减少了光的散射，传导效果好，由于可以将纤维的末端排列成曲面，天然的避免了像差，大大提高了成像质量。
将多个上述结构的像增强管串联起来，将光线逐级放大，使得极其微弱光线下的图象放大到了人眼可以清晰观看的程度，便实现了无须红外照明的微光观测。
越南战争时期，美国将利用级联像增强技术投入实战应用，研制成功了第一带微光夜视仪，主要有AN/PVS-2星光镜，AN/TVS-2班组武器瞄准镜和AN/TVS-4微光观察镜。
微光夜视仪的工作原理可以归纳为：目标反射的微弱光线经物镜会聚后在像增强器的阴极面上成像，逐级放大并将红外光转变为可见光，在最后一级的荧光屏上形成有足够亮度和清晰度的图象，供使用者观察。
第二代微光夜视仪微光夜视仪能耗小，但是体积仍然嫌大，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生。
有些材料具有在电子的撞击下能够发射出更多的电子的特性，60年代，材料研究获得突破，导致了微通道板像增强器的诞生。
连续型通道像增强器的原理是一根内壁涂有电子发射材料的细管子，在管子两端的电极上加上直流电压，当电子从管子一头射入时，便在管内来回碰撞，激发出越来越多的电子，这些电子被管壁的电压加速，并且碰撞出的几何级数增加的电子，使得管子末端出射的电子获得很高的增益。
通道电子倍增器的电子增益与管壁内的电子发射材料有关，与通道的长径比有关，与电压有关，但与通道的大小无关，所以可以做的极小，将其并列起来组成阵列，就可以用来传递显示图象了。
单根通道的直径一般为10-12微米，长500微米，一块通道板包含数百万根通道管，既数百万像素，可以使图象的亮度增加几千乃至上万倍。
微通道的制作对工艺的要求很高。
微通道板的制作方法有多种，一般采用实芯拉制法。
所制成的夜视仪像增强器有两种，一种叫做近贴式，一种叫做倒像式。
近贴式微通道板像增强器将通道板放置在光电阴极和荧光屏之间。
阴极发射的电子束在电场作用下打到微通道板上，经过倍增后，投射到荧光屏上成像。
由于结构的关系，这种夜视仪尺寸小，但鉴别率较低，光学增益相对小些，需附加正像装置，又称为薄片管。
倒像式微通道板像增强器，是在荧光屏前面放置微通道板，能达到几万倍以上的光学增益，而且不用再次倒像始于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。
3 红外成像技术及其发展3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3．4 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。