夜视技术
夜视技术及其应用
夜视技术及其应用人的眼睛本身就是一个极灵敏的多功能图像探测仪，它比任何用于类似目的的光电仪器小得多，而它的总的性能又是单个仪器所无法比拟的。
但是，人眼的视觉范围主要集中于具有一定照度的0.38~0.76um的可见光区域。
白天，我们人眼能看到自然界中的景物，是因为眼睛接收到它们表面反射太阳的直射光或是散射光。
夜晚，由于没有太阳光照明，人眼就看不见自然界中的景物了。
但在多数夜间，仍有月光、星光、大气辉光存在，自然界中的景物表面仍然要反射这些微弱的光线，于是我们人眼还能模糊地看到近处景物、大景物的轮廓。
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，统称为夜天光，因为与太阳光比起来十分微弱，所以又叫做夜微光。
人类在这些微光环境中无法正常观察。
在夜间观察，基本矛盾是人眼接收到的光强不足。
解决这个问题的基本思路是:1.使用大口径的望远镜，尽可能多地得到光能量;2.象电子学那样，设法对微弱的光图像进行放大;3.用红外线探照灯或红外照明弹对景物进行照明;4.利用景物在红外波段的辐射能量实现热成像。
应用不同的技术解决这个问题，就形成了不同的夜视方法。
夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观察的一种光电技术。
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步，目前包括微光夜视和红外夜视两方面。
夜视系统的目的就是要将人眼的视觉范围扩大到微光以及红外区，从而使人眼通过夜视系统获得目标信息，以适应夜间或无光照环境下作业。
夜视技术通常分为红外夜视技术和微光夜视技术两大类，前者包括红外像转换技术、红外热成像技术、红外照相技术、红外固态成像技术等。
后者包括微光像增强技术、微光电视技术、微光照相技术、微光固态成像技术等。
尽管合成孔径雷达、毫米波雷达等也能用于夜视，但夜视成像器材的主流还是以红外夜视技术与微光夜视技术为主。
二、红外夜视技术光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。
夜视技术
夜视技术影响
1、 赢得有效夜战时间 2、 确立了夜战的军事地位 3、 倍增武器效能 4、 减少飞行事故
夜视仪展望
随着夜视技术的发展,有些国家正在研 制将各种夜视技术的长处综合在一起，并 同其他侦察手段（如雷达、激光测距仪、 毫米波成像器材等）结合起来，能同时在 不 同波段下工作的、主被动合一的组合夜 视仪器。在固态成像技术方面，以新颖的 电荷转移器件为图像传感和信号处理系统， 用固体发光器件显示，实现固体自扫描的 凝视型焦平面技术，也正在研究发展中。
几乎同时，美国也在研制主动 式红外夜视仪，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，利用红外夜视仪对隐藏在 岩洞坑道里的日军进行清剿，为肃 清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要 作用。
主动红外夜视技术是通过红 外源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。
工作原理：首先将进行光电转换， 然后用微通道版（MCP）增强电 子信号，最后进行电光转换。 主要设备为微光夜视仪。
微光夜视仪主要由物镜、像增强管、 目镜组成。物镜用于接收微弱的景 物图像，把图像投射到像增强管的 光电阴极上。像增强管把微弱光线 增强放大，投射到目镜上供人眼观 察。
微光夜视仪的主要部件－像增强管
• 俄罗斯baigish双筒精巧型夜视仪
重870克 主动式外置红外源 100米识别人
其系统由红外探照灯和红外 观察镜组成，红外探照灯就相当 于手电，发出0.9－1.2微米的红 外线。红外观察镜就相当于眼睛 把红外线转换成可见光，主要组 成有物镜、红外变像管、目镜。
• 红外观察镜的核心－红外变像管
英国“鹰”远距离手持微光夜视仪
英国Pilkington 公司研制，1984年 生产，重不超过4 千克，采用第二代 和第三代像增强管 时分别可在1000米 和1400米内识别主 战坦克。
夜视技术及其应用
夜视技术及其应用自古以来，夜晚一直是人们的困扰之一。
在无光环境下，人们的视力大大受限，需要借助其他方式来看清周围的环境。
而在这个问题上，科学技术得到了广泛的应用——夜视技术。
夜视技术是一种能够帮助人们在低光环境下观察、识别和监控物体的技术。
其中，最常见的夜视技术是热成像技术和光增强器技术。
在本文中，我们将介绍夜视技术的工作原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、热成像技术热成像技术利用物体的热辐射特性，将其转换成电子图像信号。
它能够通过红外线对物体进行扫描，发现物体的温度差异，并将这种差异转化为电子图像。
这种技术适用于高温、较大型的目标和大范围观察，但对于静态物体的分辨率较差，且价格较昂贵。
热成像技术的应用非常广泛。
在安全领域中，它可以用于人员和车辆的追踪，搜索和救援等任务。
在军事领域中，热成像技术可以用于识别敌人的装备、车辆和战斗人员，并提供准确的瞄准。
在工业领域中，它可以用于监测设备并提前检测出潜在的故障，以避免生产出现故障。
二、光增强器技术光增强器技术可以将微弱光信号增强到可以被肉眼观察的程度。
它能够将接收到的环境光源进行电子扫描，随后通过放大和电子图像处理，产生更清晰的夜视图像。
这种技术适用于静态和动态物体的观察，成像清晰度高，但仍然存在参数限制，如视距和观察环境的光线条件等。
光增强器技术的应用范围非常广泛。
在军事领域中，它被广泛用于夜间战斗、侦察和监视任务。
在警察和安保行业中，它可以用于追踪罪犯、巡逻和安全检查。
在生态保护领域中，它可以用于追踪动物的情况。
在工业领域中，它可以用于红外检测、热补偿和可见无损检测等任务。
三、夜视技术的未来发展夜视技术在未来中还有许多的发展方向，如增强实时定位和跟踪能力、提高夜间探测距离、适应更复杂的观测环境等。
同时，夜视技术的价格也在逐渐降低，成为了更多人可以承受的科技产品。
它还可以与其他高科技进行整合，如人工智能、机器视觉等，进一步完善夜视技术的性能和应用范围。
微光夜视原理
微光夜视原理
微光夜视技术是一种利用微弱光线进行观察的技术，它在夜间或光线较暗的环
境下能够提供清晰的图像。
微光夜视技术的原理是利用光电转换效应将微弱的光信号转换成电信号，再经过放大和处理，最终呈现在显示器上。
本文将介绍微光夜视技术的原理及其应用。
微光夜视技术的原理主要包括光电转换、信号放大和图像显示三个部分。
首先，当微弱的光线射入光电转换器件时，光子激发了光敏元件中的电子，产生电荷。
然后，这些电荷被收集并转换成电信号，经过放大和处理后，形成清晰的图像，最终显示在屏幕上。
微光夜视技术在军事、安防、航空航天等领域有着广泛的应用。
在军事领域，
微光夜视技术可以帮助士兵在夜间进行侦察、监视和作战，提高作战效率和生存能力。
在安防领域，微光夜视技术可以用于监控系统，提高夜间监控的效果。
在航空航天领域，微光夜视技术可以帮助飞行员在夜间进行飞行和导航，提高飞行安全性。
除了以上领域，微光夜视技术还被广泛应用于消费类电子产品中，如夜视望远镜、夜视相机等。
这些产品在夜间观赏、拍摄等方面有着重要的作用，为人们的生活和娱乐提供了便利。
总的来说，微光夜视技术通过光电转换、信号放大和图像显示等步骤，能够将
微弱的光信号转换成清晰的图像，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，相信微光夜视技术会在更多领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全保障。
夜视成像技术在军事应用中的发展趋势
夜视成像技术在军事应用中的发展趋势随着战争的发展，军事技术也在不断地进步。
夜视成像技术就是其中之一。
夜视成像技术可以让战斗人员在夜间进行作战，大大提高了战斗力和生存率。
随着科技的进步，夜视成像技术也在不断地发展。
本文将就夜视成像技术在军事应用中的发展趋势进行探讨。
一、夜视成像技术的发展历程夜视成像技术从诞生到今天已经经历了60多年的发展历程。
第一代夜视仪主要是利用红外线，灯光等辅助夜视。
这种技术的缺点是成本高，像素低，视野狭窄。
第二代夜视仪采用了夜视管，可以将夜晚的光线通过放大管来提高成像效果。
第三代夜视仪采用了微光增益技术，使得成像效果更加清晰，成本也得到有效控制。
第四代夜视仪则采用了数字成像技术，可以通过软件来优化图像。
这种技术不仅成像更清晰，而且还可以减少夜视设备的尺寸重量和功耗等问题。
此外，随着夜视成像技术的不断发展，卫星地图定位，人脸识别等技术也被应用于夜视成像中，使得夜视成像技术更加智能化。
二、夜视成像技术的应用领域夜视成像技术的主要应用领域是军事领域。
因为作战需要经常在夜间进行，一个好的夜视成像技术可以大大提高作战的效率和生存率。
军队也在不断地更新夜视成像技术，以适应现代作战的需要。
此外，夜视成像技术还应用于消防救援，公安警察，安全监控等领域。
三、夜视成像技术的发展趋势随着科技的进步，夜视成像技术也在不断地发展。
未来夜视成像技术的发展趋势主要有以下几个方面：1. 无线通信技术的应用夜视成像技术和无线通信技术的结合将成为未来发展的一个趋势。
无线通信可以解决夜视成像设备传输数据的问题。
这样不仅可以使得夜视装置更加便携，而且还可以实现夜视图像的实时传输，方便其他人员了解情况。
2. 软件化技术的应用软件化技术可以使夜视设备更加智能化。
未来夜视成像技术还将继续向数字化，智能化方向发展。
3. 多模式集成的平台化技术多模式集成的平台化技术可以集成多种夜视成像技术，使得夜视成像设备可以有更多的选择。
夜视技术及其应用
费林1 7x70(红外)微光型
• 450米/350米· 无红外
费林3 2.5x42红外微光型
• 380米/280米· 130米/90米
费林3 4x48红外微光型
• 400米/300米· 150米/100米
贝戈士红外微光型
• 贝戈士21红外微光型 • 400米/300米· 50米/30米 • 经济型双筒夜视仪
TNS-4.6x52红外微光瞄准仪
• 200米/150米· 100米/75米 • 早期性能可以达到上述指标，但近几年俄罗斯动乱不断，厂家 已人为降低了其性能，已无太大夜视价值，收藏可以。
赛克劳普红外微光型
• 230米/170米· 90米/70 米 • 外观工艺很好，性能 不错，价格也很全家 另外可通过一种接圈 用于相机上。
• • • • • • • • • • 配有红外光二级管作辅助光源 放大率：1倍 视埸：38° 物镜调焦范围：250毫米到无穷远 目镜视度调节范围：+2 ~ －5屈光 度 出瞳直径：7毫米 分辨力：1.59毫弧度 工作电压：3伏直流（采用标准5号 电池） 象增强器：二代微光象增强器 质量：0.6
英国“鹰”远距离手持微光夜视仪
(Eagle LR Handhold Night Vision)
英国Pilkington公司研制，1984 年生产，可手持或安装在低三脚架 上进行远距离夜间监视和观察，也 可与激光测距机、火炬火控系统配 用，且可在各种战场条件下使用。 夜视仪配有折反物镜、双目镜和武 器瞄准与火力校正用的亮十字分划。 重不超过4千克，采用第二代和第 三代像增强管时分别可在1000米和 1400米内识别主战坦克。
中型微光夜视仪
•
H58中型(红外)微光夜视 • T3HM中型红外 微光型 仪 • 1000米/500米· • 800米/300米· 无红外 100米/70米 • 这是一种著名的专供小型 • 这是H58型的改 武器用高能力微光夜视仪 进型，极高微光 ，但不便于携带、操作， 能力，手持舒适 ,特别推荐。 收藏价值高。 •
第八章 夜视技术
大气这种对光线散射和吸收的现象， 对于波长不同的光线效果是不一样的，有 些波长的光线散射和吸收作用小，光线就 传得较远，有些作用大，光线就难以传得 远，这种现象称为大气窗口现象。 夜视器材正是工作在光线在大气中衰减 较弱的几个大气窗口中的，如0.3～1.3微米 以下的近紫外光、可见光和近红外光波段 、3～5微米的中红外波段和8～14微米的远 红波段。
2.对比太小。阳光下，目标与背景间的 反差和对比较大，颜色上的差别也更加明 显，所以观察起来比较容易。但到了夜晚 ，月光、星光强度太弱，人眼看出去没有 颜色的差别，其明暗对比也很小，所以， 夜暗对对比度的影响也是重要因素之一。
3.光能太弱。夜晚军事目标反射的光线 能量太弱，所形咸的图像能量达不到人眼 观察的最低阈值，人眼不能感知，也不能 进行观察。
4.非可见光。在无月无星的夜晚，夜天 光几乎衰减到10-4勒克斯以下，相当于晴天 正午阳光垂直照射下光照的10-9倍，人眼几 乎无法再通过暗适应进行观察，所以，也 就几乎是看不清任何东西了。然而，这时 的自然界却存在着大量的红外热辐射。只 是这样的红外线，我们人眼无法看到。如 果设法使非可见光转化为可见光，就可进 行有效的观察了。因此，将非可见光转化 为可见光，就是实现夜间低照度下隐蔽侦 察的一种最先想到的，也是最有效的办法 。
主动式红外夜视仪
主动式红外夜视仪，是指在夜间低照度情况下，用近红外 光主动照射目标，再将目标反射红外光形成的红外图像转化为 可见图像，供夜间观察、瞄准的夜视器材。
主动红外夜视仪由红外探照灯和红外探测器组成。 红外探照灯好比是手电筒，它用于发射人眼不可见的 波长范围为0.9~1.2微米的近红外光，照射被观察的 景物。红外探测器就是把被照景物的反射光所形成的 红外图像转变成人眼可视图像。 探测器部分是红外夜视仪的主体，由红外物镜、 红外变像管、目镜、电源等组成，其中红外变像管是 它的核心，内部由光电阴极、电子透镜、荧光屏组成。
侦察监视技术的分类
侦察监视技术的分类侦察监视技术是用于侦察和监视的一种技术，它的主要目的是发现和跟踪目标、地点或情况，以便做出正确的行动。
它的发展迅速，通过使用高科技材料和技术，以达到更高的效率和准确性尤其是在军事和安全领域。
侦察监视技术可以分为四类：一类是夜视技术。
夜视技术主要是以非可见光(远红外线等)或超声波(类似超声波障碍波或高频脉冲)等方式，捕捉空间内的目标物体，以实现黑夜和艰难条件下的目标侦测与跟踪。
夜视技术有助于侦察空间，它还可以帮助武装部队在夜间环境中增加战斗力，更加精准的消灭敌人。
而且它无需对外披露，可以更好的完成任务。
二是遥感技术。
遥感近年来已被广泛应用于地理环境监测，它能够准确地获取远距离地区的地物及其环境信息，不受天气的影响，大大提高了侦察环境的能力，特别是在海中或半海中地区，能够及时精准地提供可视的、贴近实地的信息，让军事侦察前沿获得更大的支持性。
三类是无人机技术。
它是一种廉价，高效的无人装备，可以实现远程监管，无人机可以携带设备完成单一、复杂任务。
其最大优势在于，它可以不受地域界限，不受季节和天气的限制，大大提高了侦察作战的效率，节省宝贵人力物力，且无太多的作战风险，可以实现高空拍摄和卫星遥感的目的，对于军事有较大的作用。
最后是后视技术。
它结合了后视镜技术和超声波传感器，能够实现远距离或模糊环境下的目标识别，后视技术能够更便捷地捕获和监测周围环境。
同时，它还能自动化地检测周围物体和障碍物，将可能对安全造成威胁的对象及时发现，提高安全性和可靠性。
以上就是关于侦察监视技术的分类。
侦察监视技术发展迅猛，所有这些技术的发展都不断受到各方的支持，在军事和安全方面拥有重要的意义。
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炮微光瞄准 处有山 识别 600 600 600
国 镜（一代）
分清 400 400 400
美 炮用微光 星月皆无， 发现 1000 1000 267
瞄准镜 阴夜、乌 识别 400 400 230
国 （二代） 云，枯草 分清 267 267 150
中 远距离微 地上，远 发现 1100 1100 900
（二）微通道板式微光夜视仪（第二代微光夜视仪） 1、组成：（1）微光光学系统；（2）装有微通道板的 像增强器（实现光-电-光转换）；（3）电源。
微通道板式微光夜视 仪结构示意图
微通道板电子倍增原理示意图
2、工作原理 3、优缺点（与第一代相比）：
优点——小而轻，有自动亮度控制功能。 缺点——作用距离较近，多在千米以下。
光观察仪 处有山。 识别 900 900 500
感光； 辨色； 强光下起作用。 （2）视杆细胞的作用： 感光； 不能辨色； 弱光下起作用。
人眼的夜间观察——“暗适应”。
（三）红外线的特性
1、物体温度高 于-273℃（即 0˚K），都会不断 辐射红外线。红 外辐射的波长和 频率，取决于发 射源的温度。
右为物体热辐 射光谱示意图
常见目标的最大辐射波长
目 标 类 型 目标温度（˚K） λmax (ｍ) 备注
一般地温目标
300
97
人
员
310
934
喷气飞机蒙皮
420
689
M=2
一般飞机尾焰
800
36
电灯钨丝
2800
1
导弹尾焰
4800
06
λmax
2896
=
T(0 K)
2、红外反射特性
一种波长的红外 线照射不同目标， 有不同的反射率 （图中红色直线）。
三、微光夜视仪
——将微弱的夜天光放大，实现夜间观察的仪器。
（一）级联式微光夜视仪（第一代微光夜视仪）
1、组成：（1）微光光学系统；（2）电源；（3）像增 强器（又称微光管，实现光-电-光转换）——镁钾钠铯 光电阴极、纤维光学面板。
级
联
式
原 理 图
微 光 夜 视
仪
结
构
一级微光管结构原理图
2、特点和运用 优点：作用距离较远；成像质量良好；隐蔽性好。 缺点：微光管遇强光会损坏；结构尺寸较大。
识别 340
231
第一、第二代微光夜视仪性能比较
国 器材名称 使用条件 清晰
观察距离（m）
别
等级 坦克 吉普车 站立单兵
美 头盔微光 有星、无 发现 348 348 137
观察镜 月、 晴 识别 137 137 124
国 （二代） 夜，枯草 分清 124 1000
2、可搜索发现敌人的主动式红外夜视器材。
探测距离是观测距离的三倍以上。
3、具有部分揭示伪装的能力。
4、造价较低。不需制冷，在常温下工作。
5、保密性差，易被敌 方发现红外光源。
6、作用距离近（双程 损耗）。
第四次中东战争中坦克战损严重
作战双方 参战坦克 战损坦克 战损率 阿 方 3800辆 2100辆 55% 以色列 1700辆 1000辆 59%
（一）什么叫夜视技术
1、夜视技术
——在黑暗或低亮度条件下， 能够扩展观察者的视力范围，实 现隐蔽观察的技术。
——应用光电探测和成像器材，将人眼不可视目标转 换（或增强）成可视影像的信息采集、处理和显示技术。 2、夜视器材（夜视技术装备）
——用于战场夜间观察的各种军用装备。
（二）夜天光和人眼的视觉原理
夜视技术
内容： 一、概述：
（一）什么叫夜视技术 （二）人眼的视觉原理和夜天光 （三）红外线的特性 （四）夜视器材的技术原理 （五）夜视器材的用途和分类 二、主动式红外夜视仪 三、微光夜视仪 四、微光电视 五、热像仪
一、概述
夜视器 材的产生及 发展。
现代战争往往从夜间发起 战 争 名 称 战争发起时间 苏 联 入 侵 1968.8.22夜11:00' 捷克斯洛伐克 苏联入侵阿富汗 1979.12.27晚7:30' 美军空袭利比亚 1986.4.15夜2:00' 海 湾 战 争 1991.1.17夜2:35' 科索沃战争（一） 1999.3.24晚7:55' 科索沃战争（二） 1999.3.28晚9:00' 阿 富 汗 战 争 2001.10.8夜0:27' 伊 拉 克 战 争 2003.3.20夜0:30'
不同波长的红外 线照射同一目标， 也有不同的反射率 （图中三条不同颜 色曲线）。
几种地物的红外波谱反射特性
3、红外线在大气中的传输特性 大气对红外线有很强的吸收作用，但对不同波长
红外线的吸收程度很不相同，即大气对红外线有选 择性。
大气窗口（红外线）：
（1）0.76~1.2μm；（2）3~5μm；（3）8~14μm。
（四）夜视器材的技术原理
夜天光（微光） 放大 总之，光—电—光。
红外光 转换成可见光
（五）夜视器材的用途和分类
1、用途——火控系统的夜间瞄准、夜间驾驶、夜间侦察 （监视）、导引头（微光电视、热像仪）、夜间照相等。
2、分类：
主动式—— 主动式红外夜视仪
夜视器材-
微光夜视仪
被动式—— 微光电视
热像仪
二、主动式红外夜视仪
美国部分夜视眼镜的性能
夜视器材 使 用 清 晰 观察距离（m）
名 称 条 件 等 级 坦克 站立单兵
AN/PVS-5A 星光下 0001 发现 565
200
型（二代） 勒克斯
识别 395
136
利顿公司 月光下01
发现
617
M909型 勒克斯
识别 450
308
（二代半） 星光下0001 发现
436
勒克斯
1、夜天光
夜天光（微光）是可见光。（波长为0.38～0.76m）
天候条件与相应景物照度
天候条件 景物照度（勒克斯）
直射太阳光
105
全日光
104
阴天
103
黄昏
102
黎明
10
微明
1
¼月、晴朗
110-2
无月、晴朗
110-3
无月、中等云
510-4
无月、有云
210-4
2、人眼的视觉原理
视网膜有两种细胞： （1）视锥细胞的作用：
（一）组成：（1）红外探照灯；（2）红外变像管（实 现光-电-光转换）；（3）红外光学系统；（4）电源。
主
动 式
红外滤光片
红
外
夜
视
仪
结
构
原
理
图
（二）工作原理 （三）特点和运用
1、受外界影响小。 其作用距离取决于
红外探照灯的功率。
车辆（10W） 50—200米 步机枪（30W） 100—300米 观察（200W） 400—1000米 坦克（500W） 800—3000米