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1、光电仪器夜视仪,制作：李能娴,夜视仪 产生,1.你是否敢在一个黑暗的陌生场地里随意奔跑？,2.人的视觉灵敏度有多少？,3.在黑暗下你可以辨清多远的距离？,4.人类适应黑暗的时间大概是多少？,5.你是否知道哪些动物是夜视动物？,6.黑夜是否只有打灯才能看见东西？,夜视仪 产生,是否有什么仪器可以让我们在黑夜也行动自如？而且让我们不产生亮光就可以看到我们想要看到的物体并且不会轻易被对方发现？,夜视仪 产生,如果有这样的仪器，我们会面临怎样困难，解决这些困难需要那些技术支持？,1.物体是如何被我们看到的？,2.声音很小可以用麦克放大声音，光线很弱时如何进行放大？,3.光是信息如何被仪器感知，让观察者
2、读懂？,夜视仪 产生,能够实现弱光，微光环境中探测，侦查，监视，摄像等功能的光电仪器,夜视仪,夜视仪 产生,夜视仪，俗称夜视镜。是透过光学科技强化黑暗中光源的科技装置。,看到夜视仪一词，你可能首先会联想到以前看过的间谍或动作电影中的一幕：在月黑风高的夜晚，有人戴着一副夜视目镜在漆黑的大楼里搜寻另一个人。或许你会问：“这种东西真的管用么？在黑暗中真的能看到东西么？”,一、光谱,光波的能量大小与其波长有关：在可见光中，紫光的能量最高，而红光的能量最低。,与可见光相邻，其波长范围是0.7-1.3微米,近红外,中红外,热红外,波长范围是1.3-3微米,占据了红外线光谱中最大的一部分，其波长范围是3-3
3、0微米。,红外线,夜视仪 基本原理,夜视仪 基本原理,二、原子理论,当原子受热后，原子核表面低能态的电子会受到激发而到高能太轨道，但由于不稳定，电子会以释放光子的形式释放能量而回到基态上。生物耗能会产生热量，热能促使物体中的原子发射出热红外线光谱中的光子，温度越高，释放红外线光子的波长就越短，从随着温度的升高，从红光一次是橙。黄。蓝。直到白光,夜视仪 基本原理,日常生活中的热成像实例,夜视仪 基本原理,日常生活中的热成像实例,夜视仪 基本原理,三、热成像理论,特殊透镜汇聚红外线探测器阵列获取温度信息，并制成温谱图温谱图的电脉冲转换信号处理为计算机数据显示彩色图样,夜视仪 基本原理,三、热成像理
4、论,特殊透镜汇聚红外线探测器阵列获取温度信息，并制成温谱图温谱图的电脉冲转换信号处理为计算机数据显示彩色图样,夜视仪 基本原理,四、图像增强技术,图像增强系统一般称为夜视设备（NVD）,图NVD中的图像增强管，可以用来采集、放大红外线及可见光,夜视仪 基本原理,四、图像增强技术,图像增强技术使得我能在黑暗中看到物体的更多清晰细节,夜视仪 基本原理,四、图像增强技术,白天路况一览无余,夜间能见度低,图像增强技术看到的结果,夜视仪 基本原理,四、图像增强技术,图像增强技术在平板电视中的应用,夜视仪 基本原理,透镜将入射光聚焦在图像增强管,图像增强管中的光电阴极实现光电转换,电子传输至微通道板激发产
5、生更多电子,磷光质涂层电子使磷光质达到激发状态并释出光子,屏幕显示绿色图像,夜视仪 分类(1),自然光放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间观测。,微光夜视仪,夜视仪分类（观测原理分）,主动红外夜视仪,热成像红外夜视仪,红外夜视仪,与红外夜视仪相似，但观测距离更远,激光夜视仪,夜视仪 分类(1),一、微光夜视仪,描述：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，对夜天光照亮的微弱目标像进行增强，以供观察的光电成像技术。微光夜视仪，是目前国外生产量和装备量最大和用途最广的夜视器材。,特点：因微光夜视仪是利用夜天光进行工作，属被动方式工作，因此能较好的隐藏自己，对从事特殊工作的部门，如军事
6、、刑侦、缉毒、缉私、夜晚监控、保卫的应用等、它都是最合适的。,夜视仪 分类(1),一、微光夜视仪,夜视仪 分类(1),二、红外夜视仪主动红外夜视仪,描述：仪器主动向外发射红外光束，照射目标，并将目标反射的红外图像转化成为可见光图像，从而进行夜间观察，军事上主要用于夜间瞄准、驾驶车辆、侦察照相等。,特点：不受照度的限制，全黑情况下可以进行观察，且效果很好，价格便宜。但是观察距离近，在观察时很容易被对方发现，从而暴露自己，现军事上已很少采用。,夜视仪 分类(1),二、红外夜视仪被动红外夜视仪,描述：又称为热成像红外仪，它是根据凡是高于一切绝对温度零度（-273）以上的物体都有辐射红外线的基本原理、
7、利用目标和背景自身辐射红外线的差异来发现和识别目标的仪器。,特点：由于各种物体红外线辐射强度不同、从而使人、动物、车辆、飞机等清晰地被观察到，而且不受烟、雾及树木等障碍物的影响，白天和夜晚都能工作。是目前人类掌握的最先进的夜视观测器材。但价格特别昂贵，目前只能被应用于军事上。,夜视仪 分类(1),二、红外夜视仪,夜视仪 分类(1),三、激光夜视仪,描述：激光夜视仪和红外夜视仪原理差不多，但由于激光的准直性好，所以观测距离更远，可达到几千米以上，一般主要是用来监控。,特点：广泛应用于边防、部队、公安、文物、基地、油田、工矿、厂区、渔场、林场、果园等场所和领域。该设备适用于全天候，尤其是夜间零光照
8、的最为理想的监视摄像系统，其监控距离从几米到数公里不等，是同类产品中经过实际应用检测的效果及质量俱佳的优秀高科技监控摄像产品，不过价格也相当不菲。,夜视仪 分类(1),三、激光夜视仪,夜视仪 分类(2),一般为手持型，也可以安装在武器上，它们采用单筒镜身。,观测镜,夜视仪分类（外观应用分）,通常佩戴在额头上。目镜采用双筒镜身，根据样式不同可采用单透镜或复合透镜。,目镜,可将图像传送给显示器，以供即时播放，也可以用录像机记录。用于恒定地点高品质夜视观测。,摄像头,夜视仪 应用,军用执法狩猎野外观察监视安全导航隐蔽目标观测娱乐,夜视仪 应用,夜视仪在汽车中的应用,夜视仪 应用,夜视仪 应用,夜视仪
9、在军事上的应用,夜视仪 应用,夜视仪 思考,可见光中还有紫外线，为何舍弃紫光而用红外线？,1.等辐射强度的紫外线的能量比红外线要大许多。2.紫外线有荧光效应。有增光的效应。3.紫外线的灯没有紫曝，符合人类的视觉生理特性，很容易隐蔽。4.紫外灯多数是冷光源，寿命长，安全性好。,尽管,但是,1.紫外的波长比较短，散射现象严重。2.紫外光照明有比较强的生物损伤。3.紫外灯的制造价格远比红外的高。4.紫外镜头的制造难度极大，光学材料难找。,夜视仪 思考,可否在白天使用夜视仪？,夜视仪中变像管或微光管是夜视仪的“心脏”。变像管可以把不可见的红外图像转变为可见的图像，微光管则可以把微弱的光增强几万倍甚至十几万倍，使人眼可以觉察到。变像管接收的光信号多，发射电子就多，荧光屏发出的光信号就强，看到的图像也就亮。它们基本成正比。若外界光线太强，光电阴极发射的电子多到一定的程度就出现饱和，就会看不清目标。若过强的光突然射过来，还可能使管子的光电阴极烧坏，而不能发射电子，当然什么也看不见了。,感谢你的关注,
