夜視儀作用基本原理以及工作原理

作用

夜間可見光很微弱，但人眼看不見的紅外線卻很豐富。紅外夜視儀可以幫助人們在夜間進行觀察、搜索、瞄準和駕駛車輛。盡管人們很早就發現了紅外線，但受到紅外元器件的限制，紅外遙感技術發展很緩慢。直到1940年德國研制出硫化鉛和幾種紅外透射材料后，才使紅外遙感儀器的誕生成為可能。此后德國首先研制出主動式紅外夜視儀等幾種紅外探測儀器，在一次與英軍坦克縱隊的遭遇戰中，裝備了紅外觀瞄裝置的德軍豹式坦克一舉擊毀兩輛英軍螢火蟲坦克，值得一提的是，此戰役中德軍使用的是主動式紅外夜視裝置，因此作戰時還有一部貓頭鷹紅外探照燈車在遠方用紅外線為豹式坦克照明。

基本原理

想要理解夜視儀的原理，就必須對光的原理有所了解。光波的能量大小與其波長有關：波長越短，能量越高。在可見光中，紫光的能量最高，而紅光的能量低。與可見光光譜相鄰的是紅外線光譜。 紅外線分為三類：

近紅外線（近IR）——近紅外線與可見光相鄰，其波長范圍是0.7-1.3微米（1微米等于百萬分之一米）。

中紅外線（中IR）——中紅外線的波長范圍是1.3-3微米。近紅外線和中紅外線應用到各種電子設備中，例如遙控器。

熱紅外線（熱IR）——熱紅外線占據了紅外線光譜中最大的一部分，其波長范圍是3-30微米。

熱紅外線與其他兩種紅外線的主要區別是，熱紅外線是由物體發射出來的，而不是從物體上反射出來的。物體之所以能夠發射紅外線，是因為其原子發生了某種變化。

工作原理

1.用一種特制的透鏡，能夠將視野內物體發出的紅外線會聚起來。

2.紅外線探測器元上的相控陣能夠掃描會聚的光線。探測器元能夠生成非常詳細的溫度樣式圖，稱為溫譜圖。大約只需1/30秒，探測器陣列就能獲取溫度信息，并制成溫譜圖。這些信息是從探測器陣列視域場中數千個探測點上獲取的。

3.探測器元生成的溫譜圖被轉化為電脈沖。

4.這些脈沖被傳送到信號處理單元——一塊集成了精密芯片的電路板，它可以將探測器元發出的信息轉換為顯示器能夠識別的數據。

5.信號處理單元將信息發送給顯示器，從而在顯示器上呈現出各種色彩，色彩強度由紅外線的發射強度決定。將從探測器元傳來的脈沖組合起來，就生成了圖像。