基于微光與紅外的夜視技術(shù)

　　3．4 紅外技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　紅外技術(shù)的發(fā)展以紅外探測器的發(fā)展為標(biāo)志，可以從紅外探測器的發(fā)展來推斷其發(fā)展趨勢。

　?。?）紅外焦平面器件發(fā)展到高密度、快響應(yīng)、元數(shù)達(dá)到106—10。元以上的大規(guī)模集成器件，由二維向三維多層次結(jié)構(gòu)發(fā)展，在應(yīng)用上就可以實(shí)現(xiàn)高清晰度熱像儀，極大地縮小整機(jī)體積，增強(qiáng)功能。

　?。?）雙色、多色紅外器件的發(fā)展使整機(jī)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同波長的多光譜成像探測，成倍擴(kuò)大系統(tǒng)信息量，成為目標(biāo)識(shí)別和光電對抗的有效手段。

　?。?）探測器在焦平面上實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能，按程序進(jìn)行邏輯處理，使紅外整機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化。

　?。?）提高探測器工作溫度，高性能室溫紅外探測器和焦平面器件是發(fā)展重點(diǎn)之一，不需要制冷器，將會(huì)使整機(jī)更精巧、更可靠，從而實(shí)現(xiàn)全固體化。

　　（5）提高成品率，降低價(jià)格。

　　4 夜視技術(shù)的未來發(fā)展

　　4．1 紅外熱成像技術(shù)與徽光成像技術(shù)的比較

　　由于工作原理不同，紅外熱成像技術(shù)與微光成像技術(shù)各有利弊。

　?。?）紅外熱成像系統(tǒng)不象微光夜視儀那樣借助夜光，而是靠目標(biāo)與背景的輻射產(chǎn)生景物圖像，因此紅外熱成像系統(tǒng)能24小時(shí)全天候工作。

　　（2）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，很多紅外熱成像系統(tǒng)具有完整的軟件系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)圖像處理、圖像運(yùn)算等功能，圖像質(zhì)量大大改善。

　?。?）紅外輻射比微光的光輻射具有更強(qiáng)的穿透霧、霾、雨、雪的能力，因而紅外熱成像系統(tǒng)的作用距離更遠(yuǎn)。

　?。?）紅外熱成像能透過偽裝，探測出隱蔽的熱目標(biāo)，甚至能識(shí)別出剛離去的飛機(jī)和坦克等所留下的熱跡輪廓。

　?。?）微光夜視儀圖像清晰、體積小、重量輕、價(jià)格低、使用和維修方便、不易被電子偵察和干擾，所以應(yīng)用范圍廣。

　　（6）微光夜視儀的響應(yīng)速度快，利用光電陰極像管可實(shí)現(xiàn)高速攝影。

　?。?）一般微光成像面為連續(xù)靶面，期間的分辨率很高，目前最高達(dá)到90lp／ⅡHn。相當(dāng)于l 600以上的電視行。

　?。?）微光夜視頻譜響應(yīng)向短波范圍擴(kuò)展的潛力大，包括高能離子、x射線、紫外線、藍(lán)綠光景物的探測成像基本上都是基于外光電轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)、處理、顯示等微光成像技術(shù)原理口。

　　從學(xué)科和技術(shù)發(fā)展的角度看，紅外技術(shù)有一定優(yōu)勢?？梢姽獾拇嬖谑怯袟l件的，而任何物體都是紅外源，都在不停地輻射紅外線，所以紅外技術(shù)的應(yīng)用將無處不在。目前，在近距離夜視方面，由于微光夜視儀價(jià)格低廉，圖像質(zhì)量也較好，仍然占據(jù)主要地位。隨著紅外器件價(jià)格的降低，紅外熱像儀必將大有作為。而在遠(yuǎn)距離夜視方面，紅外熱像儀的作用更為突出。

　　4．2 微光圖像和紅外圖像的融合

　　在微光與紅外技術(shù)各自不斷進(jìn)展的時(shí)期，考慮到二者的互補(bǔ)性，在不增加現(xiàn)有技術(shù)難度的基礎(chǔ)上，如何將微光圖像與紅外圖像融合以獲取更好的觀察效果，成為當(dāng)前夜視技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)研究之一。

　　微光圖像的對比度差，灰度級(jí)有限，瞬間動(dòng)態(tài)范圍差，高增益時(shí)有閃爍，只敏感于目標(biāo)場景的反射，與目標(biāo)場景的熱對比無關(guān)。而紅外圖像的對比度差，動(dòng)態(tài)范圍大，但其只敏感于目標(biāo)場景的輻射，而對場景的亮度變化不敏感。二者均存在不足之處。隨著微光與紅外成像技術(shù)的發(fā)展，綜合和發(fā)掘微光與紅外圖像的特征信息，使其融合成更全面的圖像已發(fā)展成為一種有效的技術(shù)手段。夜視圖像融合能增強(qiáng)場景理解、突出目標(biāo)，有利于在隱藏、偽裝和迷惑的軍用背景下更快更精確地探測目標(biāo)。將融合圖像顯示成適合人眼觀察的自然形式，可明顯改善人眼的識(shí)別性能，減小操作者的疲勞感。