激光夜视仪的原理和用途,这些你知道吗

激光夜视仪的原理和用途

激光夜视仪又名“红外夜视仪”，简称夜视仪。“红外夜视仪”其实就是将微小的光源信号进行增强放大，所以激光夜视仪有一个非常关键的内部器件，就是图像增像管，图像增像管的好坏直接决定夜视仪的效果。夜视仪增像管，一般分为一代，一代+，二代，二代+，三代等，理论上代数越高，其夜视效果会更好，代表品牌科鲁斯、育空河。

基本原理

想要理解夜视仪的原理，就必须对光的原理有所了解。光波的能量大小与其波长有关：波长越短，能量越高。在可见光中，紫光的能量最高，而红光的能量最低。与可见光光谱相邻的是红外线光谱。
红外线分为三类：

近红外线（近IR）——近红外线与可见光相邻，其波长范围是0.7-1.3微米（1微米等于百万分之一米）。
中红外线（中IR）——中红外线的波长范围是1.3-3微米。近红外线和中红外线应用到各种电子设备中，例如遥控器。
热红外线（热IR）——热红外线占据了红外线光谱中最大的一部分，其波长范围是3-30微米。
热红外线与其他两种红外线的主要区别是，热红外线是由物体发射出来的，而不是从物体上反射出来的。物体之所以能够发射红外线，是因为其原子发生了某种变化。
夜视仪是以像增强器为核心器件的夜间外瞄准具，其工作时不用红外探照灯照明目标，而利用微弱光照下目标所反射光线通过像增强器在荧光屏上增强为人眼可感受的可见图像来观察和瞄准目标。

基本作用 

夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。红外线视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制，红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出硫化铅和几种红外透射材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式红外夜视仪等几种红外探测仪器，但它们都未能在第二次世界大战中实际使用。
几乎同时，美国也在研制红外夜视仪，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。
主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外按照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。
1991年海湾战争中，在风沙和硝烟弥漫的战场上，由于美军装备了先进的红外夜视器材，能够先于伊拉克军的坦克而发现对方，并开炮射击。而伊军只是从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。

工作原理

1.用一种特制的透镜，能够将视野内物体发出的红外线会聚起来。
2.红外线探测器元上的相控阵能够扫描会聚的光线。探测器元能够生成非常详细的温度样式图，称为温谱图。大约只需1/30秒，探测器阵列就能获取温度信息，并制成温谱图。这些信息是从探测器阵列视域场中数千个探测点上获取的。
3.探测器元生成的温谱图被转化为电脉冲。
4.这些脉冲被传送到信号处理单元——一块集成了精密芯片的电路板，它可以将探测器元发出的信息转换为显示器能够识别的数据。
5.信号处理单元将信息发送给显示器，从而在显示器上呈现出各种色彩，色彩强度由红外线的发射强度决定。将从探测器元传来的脉冲组合起来，就生成了图像。

成像设备

多数热成像设备的扫描速率为30次/秒。它们能检测的温度范围为-20℃至2000℃，能检测出的温差约为0.2℃。
热成像设备一般有两大类：
非冷却型——这种热成像设备最为常见。其红外探测器元封装在一个单元内，可在室温下工作。这种系统可以迅速激活，工作时完全静音，并且具有内置的电池。
低温冷却型——这种系统价格更高，而且操作不当很容易损毁。这种热成像设备将探测器元封装在一个外包装内，并将其冷却至0℃以下。由于冷却了探测器元，因此这种系统的具有极高的分辨率和敏感度。低温冷却型系统可以“看到”300米以外0.1℃的温差，这样该系统足以判断出一个人手里是不是拿着一把抢！

技术介绍

提到夜视仪，多数人想到的是图像增强技术。事实上，图像增强系统一般称为夜视设备（NVD）。NVD内有一种图像增强管，可以用来采集、放大红外线及可见光。
以下是图像增强系统的工作原理：
一种称为物镜的传统透镜能捕捉环境光线和某些近红外线。
收集到的光线会传送给图像增强管。在多数NVD中，图像增强管的供电系统会从两节N-Cell或“AA”电池中获取电力。管道会向图像管组件输出约为5000伏的高压。

图像增强管中有一个光电阴极，能将光子转化为电子。
当电子通过管道时，管中的原子会释放相似的电子，其数目为原有电子数乘以一个因数（约为几千倍），利用管道内的微通道板（MCP）就能完成这项工作。微通道板是一个微型玻璃盘，内部含有数百万个微型孔隙（微通道），采用光纤技术制成。微通道板处于真空中，在盘片的两面都安装了金属电极。每条微通道的长度是其宽度的45倍左右，工作原理类似于电子放大器。
当来自光电阴极的电子触击微通道板上第一个电极时，在两电极间5000伏高压作用下电子会加速通过玻璃微通道。电子通过微通道时，会导致通道中数千个电子被释放出来，这一过程称为级联二次发射。简言之，原始电子会撞击微通道的侧边，而后受激发的原子会释出更多的电子。这些新电子也会撞击其他原子，从而造成一种链式反应，其结果是，进入微通道的电子屈指可数，而离开微通道的电子却数以千计。一个有趣的现象是：MCP上的微通道有一个微小的倾斜角（约5-8°），这既是为了能引发电子碰撞，也是为了降低来自输出端磷光质层的离子反馈和直接光反馈。
夜视成像图以其诡异的绿色光泽而著称。
在图像增强管的末端，电子会撞击一个具有磷光质涂层的屏幕。这些电子会保持它们通过微通道时的相对位置，这会确保图像的完好，因为电子排列的方式同起初光子排列的方式相同。这些电子带有的能量会使磷光质达到激发状态并释出光子。这些磷光质会在屏幕上生成绿色图像，这也成了夜视仪的一大特色。
通过另一副称为目镜的透镜，就可以观测到绿色磷光图像，还可以使用目镜放大图像或调节焦距。NVD可以与电子显示设备相连，例如显示器，也可以直接透过目镜观测图像。

基本应用

一般来讲，夜视仪的用途包括：
军用 、执法 、狩猎野外观察、监视 、安全 、导航
隐蔽目标观测
娱乐 户外运动摄影爱好者
夜视仪最早被用来在夜间对敌方目标进行定位。目前军队系统仍然大范围地使用夜视仪，除了上述用途以外，还包括导航、监视、瞄准等用途。警方和安全部门经常使用热成像和图像增强这两种技术，特别是用它们进行监视。猎手和热爱大自然的旅人们依靠NVD，就能在夜间驾轻就熟地穿过森林。
侦探和私家侦探会利用夜视仪探查人们是否有不轨行为。不少商业机构也会利用安装在固定位置的夜视摄像头监测周围环境。
热成像技术真正令人惊奇的是，它能够揭示出一个地区有没有人类活动过的痕迹 ——即便四周没有任何肉眼可见的明显标记，它还是能告诉我们，一块土地曾被挖开并填埋过一些东西。执法部门也能借此发现一些罪犯企图隐瞒的事证，包括赃款、毒品以及尸体等。此外，利用热成像技术能发现某些区域（如墙壁）最近发生的变化，这能为一些案件提供重要线索。
其次 夜视仪应用范围极为广泛，适用于公安、武警、海关、边防、辑私、辑毒、治安守卫的夜间巡视和侦察取证。无论您是在旅游、野营、野外观察，还是保护自己的财产不被盗窃，科鲁斯夜视仪都能有效地为您提供帮助和配合。是军、民两用的理想设备，既增强您的工作效率又增添您的生活乐趣。
现在很多人已经开始探索夜幕下的神奇世界。如果您准备痛痛快快地搞一次野营或狩猎活动，或许夜视设备能对您的旅程有所帮助——不过请务必挑选适合您的类型。

激光机全景高低摄像头区别

区别在于视觉角度以及动态还有功能方面。

全景摄像头的优势就是超宽监控视角、有效降低监控成本、采用虚拟PTZ技术。

激光全景摄像机的应用范围，一般包括公共场所、工业监控、交通管理、医疗设施、楼宇监控、校园、商场与娱乐休闲场所等。但由于全景摄像机的推出时日尚短，技术上有其局限性，如上文所述的图像失真等问题，以及鱼眼全景摄像机的超广角效果，虽然能监控大范围面积。

但相对来说，它的焦距很短，使得侦测范围大受限制，大约在半径5米内可以看清人脸，更远的话就会显得模糊。

监控摄像头安装激光灯能发出红外线的发光二极管，有了它们，摄像头才能在低照度环境下拍到图像。 红外感应。

摄像头会显示一个红斑，并且如果自动光电控制系统，没有感应到强光，去控制摄像头自动控制亮度，那么激光笔的强功率，会很快就破坏掉摄像头里面的CMOS感光集成块芯片，引起摄像头cmos感光器永久性灼伤，乃至彻底损坏。

激光夜视的主要特点与优势

 夜视仪按原理分，有主动式和被动式两种。主动夜视系统是利用非可视光作光源，它有两种工作方式：一种是区域发光器，如红外灯；另一种是采用窄光束控制扫描视场，接收反射非可视光在监视器荧光屏上同步显示图像，这种夜视仪也可称为光夜视仪，如红外、紫外、X 射线等。被动夜视系统是利用自然界的微光如月光、星光、天空辉光、及物体本身所发的热，通过像增强器放大增强达到可视的目的；这类夜视仪也称为微光夜视仪或热像仪。

激光夜视系统采用激光照明系统、可变焦镜头、超低照度宽广红外摄像机、全方位云台等设备，使用科学、先进的手段集合而成。

激光夜视系统主要特点是

监视距离可达1500-5000米;

变焦范围大 焦距从10-775mm连续可变;

在没有包括星光的任何照明的黑暗环境下使用;

　　激光红外照明系统，实现白天彩色晚上黑白的全天候实时监控;

　　特殊激光电动镜头，对激光光斑的照度角度和光强进行实时调整，实现了全角度夜视。

　　光轴稳定性好 采用了光轴微调系统，在全变焦过程中，画面没有跑偏或跳动;

　　本系统被广泛应用在：边防、海防、海事、防汛、森林防火、城市环境检测、油田、海堤、铁路火车机车等需要远距离夜视监控的场所。