什么是夜视仪?
答:我们中的大多数人都曾在电视或电影里见过夜视仪,部分猎人更是有直接使用夜视仪的经验。但很多人都不知道不同类型的夜视仪有什么区别,普遍认为,夜视仪分为三种类型:
- 像增强夜视仪
- 数码夜视仪
- 热成像仪
微光成像技术
微光夜视技术又称像增强技术,是通过带像增强管的夜视镜,微光夜视仪是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、微光技术是光电高新技术中的重要组成部分。在微光夜视产品中,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、大气灰光增强几百倍、几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被应用到增像器上。我们在电影电视里看特种部队进行夜视成像时,夜视镜头里的图景呈现黄绿色就是因为这个原因。
红外成像技术
红外夜视仪原理是用红外探照灯照射目标,接收反射的红外辐射形成图像红外夜视技术分为主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察的夜视技术,对应装备为主动红外夜视仪。被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术,它根据目标与背景或目标各部分之间的温差或热辐射差来发现目标。其装备为热成像仪。现阶段监控摄像机装备的都是主动红外系统,对被动红外系统的应用还较少。
侦测到的热量是怎么变成图像的?
热成像仪使用热辐射计侦测热量,热辐射计可测出发热物体与其周围环境的温度差,然后利用存在此温度差的点集合成图像。
优点
微光成像技术之所以被各国军队大量应用在夜视上,是因为它的全面性。该技术相比红外技术,不需要红外灯发射红外线、不需要被观测物体必须有热量。从而很好的适应军队在不同环境下作战。选择红外成像技术,第一得考虑红外灯的损耗和维护,第二要考虑被观测物体是否自身含有热量。而微光成像技术不需要考虑这么多,只需借助自然光即可达成夜视效果。
红外成像技术的优点在于其无需借助外部环境光,自身发射红外线光进行夜视成像。夜视范围广,受环境影响小。多用于楼宇监控摄像机,主要是因为它不借助自然光,适合在室内使用。而被动红外技术的红外热成像,不受雨雪、风霜等恶劣环境影响、成像清楚、准确度高、能识别伪装和抗干扰。红外热成像系统不像微光夜视仪那样借助自然光,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。即使在白天也能通过热成像进行监控。
缺点
微光成像技术的缺点在于易受周边环境影响。如怕强光,具有晕光现象。在遇到强光的时候夜视仪无法进行观测,观测者会感到眩晕。 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。
红外技术的缺点在于红外图像只敏感于目标场景的辐射,而对场景的亮度变化不敏感。该技术必须借助于红外灯发射的红外线,热成像则要求物体的温度和红外线的强度,无法适应不同环境下的监控要求。且热成像成像不清,对周边环境的感应不强。红外灯容易损坏、需要维护更换。
热成像仪比普通夜视仪的价格高很多,它有什么特别的优势吗?
答:跟微光夜视仪一样,热成像仪也可以在完全黑暗的环境中使用,不像一般依赖像增强器的夜视仪需要在微光环境中才能工作。除此之外,它还能克服大雾、烟尘及植物等障碍物,穿过它们清晰成像——在狩猎中,这绝对是一个无法比拟的绝佳优势
总结:
从科学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。
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。