基本原理
想要理解夜視儀的原理,就必須對(duì)光的原理有所了解。光波的能量大小與其波長有關(guān):波長越短,能量越高。在可見光中,紫光的能量最高,而紅光的能量最低。與可見光光譜相鄰的是紅外線光譜。 紅外線分為三類:
近紅外線(近IR)——近紅外線與可見光相鄰,其波長范圍是0.7-1.3微米(1微米等于百萬分之一米)。
中紅外線(中IR)——中紅外線的波長范圍是1.3-3微米。近紅外線和中紅外線應(yīng)用到各種電子設(shè)備中,例如遙控器。
熱紅外線(熱IR)——熱紅外線占據(jù)了紅外線光譜中最大的一部分,其波長范圍是3-30微米。
熱紅外線與其他兩種紅外線的主要區(qū)別是,熱紅外線是由物體發(fā)射出來的,而不是從物體上反射出來的。物體之所以能夠發(fā)射紅外線,是因?yàn)槠湓影l(fā)生了某種變化。
工作原理
夜視儀
1.用一種特制的透鏡,能夠?qū)⒁曇皟?nèi)物體發(fā)出的紅外線會(huì)聚起來。
2.紅外線探測器元上的相控陣能夠掃描會(huì)聚的光線。探測器元能夠生成非常詳細(xì)的溫度樣式圖,稱為溫譜圖。大約只需1/30秒,探測器陣列就能獲取溫度信息,并制成溫譜圖。這些信息是從探測器陣列視域場中數(shù)千個(gè)探測點(diǎn)上獲取的。
3.探測器元生成的溫譜圖被轉(zhuǎn)化為電脈沖。
4.這些脈沖被傳送到信號(hào)處理單元——一塊集成了精密芯片的電路板,它可以將探測器元發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換為顯示器能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)。
5.信號(hào)處理單元將信息發(fā)送給顯示器,從而在顯示器上呈現(xiàn)出各種色彩,色彩強(qiáng)度由紅外線的發(fā)射強(qiáng)度決定。將從探測器元傳來的脈沖組合起來,就生成了圖像。
提到微光夜視儀,多數(shù)人想到的是圖像增強(qiáng)技術(shù)。事實(shí)上,圖像增強(qiáng)系統(tǒng)一般稱為夜視設(shè)備(NVD)。NVD內(nèi)有一種圖像增強(qiáng)管,可以用來采集、放大紅外線及可見光。 以下是圖像增強(qiáng)系統(tǒng)的工作原理: