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微光夜视技术

浏览次数: 日期:2016年8月5日 17:54

  夜视技术是研究在夜间或低照度下,光学图像信息的产生、增强、转换、传输、贮存、处理的专门技术。它是最近几十年在物理学、电子学、电子光学、生理光学、工程光学、纤维光学、真空技术、半导体技术、计算机技术基础上发展起来的边缘学科,集光学-机械-电子-计算机等高科技为一体的综合性技术。它是六十年代以来,光学领域中新兴的激光技术、纤维光学技术、微光夜视技术三大高技术之一。
  在人类起源、形成、发展的过程中,经过长期的自然选择,形成了白天活动,黑夜睡眠的生活习性,也塑造了人体视觉系统的基本特性。尽管人的眼睛是世界上最好的光学传感器,但也有一定的局限性和缺陷。它只能探测到一定亮度的光(10~100000 勒可斯),只能分辨一定空间频率的图像,只能接收可见光谱(360~760纳米)内的光信息。换句话说,人眼不仅看不见紫外图像、红外图像,在没有足够强度的人工造明或自然照明条件下,人眼同样也看不见或看不清可见光图像。一般来说,光信息是容量最大、频率最高、速度最快、最直观的一种信息。人类通过人眼和视觉系统获得的信息量远大于通过听觉系统、嗅觉系统等其他感觉系统的总和,约占人类感觉系统能得到信息量的80%。人类眼睛这些局限性和缺陷在很大程度上限制了人类活动的时间、空间范围,以及认识世界,改造世界的能力。当代的信息社会迫切需要改善、扩展、延伸人眼的功能,特别是在低照度的条件下获得信息的能力。从而促进了微光夜视技术的发展和产业化。夜视技术的根本任务是研究、制造和望远镜、显微镜类似的人眼的助视器"夜视镜",并在以下三个方面扩大人眼的功能,即提高人眼对微弱光能量的探测能力(减小亮度阈值),提高人眼对微弱光信息空间分布的分辨能力(提高人眼对微弱光信息空间频率的分辨能力),扩展人眼对光谱波段的探测范围(能接受可见光以外的紫外、近红波段的光信息)。总而言之,微光夜视技术能使人类在夜间或黑暗的条件下,像白昼一样看得见、看得清,能得到足够的光信息,将看不清或看不见的图像增强或转换成人眼看得见的图像。该技术增加了人类活动的时间、空间范围和获取信息和图像的能力,既在没有人工照明的条件下,把人类活动的时间从白天延伸到夜间,从明亮的环境扩展到黑夜的场合。简而言之,夜视技术就是制造人眼的助视器"夜视眼"的技术。
  夜视技术在军事、工业、农业、科学研究、医药卫生等领域有着广泛的应用,特别是在军事方面的需求是夜视技术发展的原动力,现代战争要求全天候作战,以增加战争的突发性和作战的时空范围。需要依靠夜视技术,在夜间或微弱照度条件下对整个战场进行全天候观察和监视。
  此外,公安、武警、海关等部门在夜间巡逻、侦破、取证、执法、保安缉私、辑毒、扫黄行动中,在银行、金库、文物、重要物资和仓库的夜间监控、保卫工作中、在与犯罪分子作斗争、反间谍保卫国家安全工作中,夜视技术都是最重要的手段之一,在工业领域中,凡需要在黑暗的地方工作时,如感光化学工业、海底资源勘察、海上石油钻井平台的水下部分监视,远洋捕鱼等夜视技术都是最重要的工具。在医药卫生领域,如X光图像的摄取、增强、处理,癌症的普查如早期诊断,在科学研究方面,如卫星的遥感、遥测,天文星系、弱星的夜间观测、记录,植物夜间的生长规律研究,以及夜行动物的生活习性研究,夜视技术更是必不可缺的。
 

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