一.夜視技術(shù)簡(jiǎn)介

古今中外，人們常常利用夜幕的掩護(hù)，實(shí)現(xiàn)白天難以完成事情。縱觀近期幾場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，美軍幾次致命的戰(zhàn)爭(zhēng)都是從夜間發(fā)起的，可以說(shuō)美軍從怯于夜戰(zhàn)到敢于夜戰(zhàn)要?dú)w功于夜視技術(shù)。同時(shí)，夜視儀對(duì)發(fā)現(xiàn)各種夜間的犯罪活動(dòng)等安全監(jiān)控方面也起到了不可忽視的作用。

那么何為夜視技術(shù)呢?夜視技術(shù)是應(yīng)用光電探測(cè)和成像器材，將肉眼不可視目標(biāo)轉(zhuǎn)換(或增強(qiáng))成可視影像的信息采集、處理和顯示技術(shù)。夜視技術(shù)產(chǎn)品按成像原理可分為微光夜視、紅外熱像夜視兩類。在黑暗環(huán)境中存在著少量的自然光，如月光、星光、大氣輝光等，統(tǒng)統(tǒng)稱為夜天光。因?yàn)樗鼈兒吞?yáng)光比起來(lái)十分微弱，所以又叫夜微光。人眼視網(wǎng)膜的感光靈敏度不高，在微光條件下不能充分“曝光”。一般的夜視器材都是利用目標(biāo)的反射光線成像，利用電子放大器，將收集的微弱光線放大數(shù)千倍,以在黑暗中產(chǎn)生可辨認(rèn)的圖像將極微弱的光照目標(biāo)信號(hào)增強(qiáng)，顯示成肉眼容易看見的圖像。這種原理的儀器為微光夜視儀，顯然這種儀器在完全無(wú)光或距離較遠(yuǎn)時(shí)就無(wú)能為力了。

紅外熱像儀與它們不同，它既不依靠夜天光，也無(wú)須主動(dòng)攜帶紅外光源，而是靠接收目標(biāo)自身的紅外輻射(一切物體，只要其溫度高于絕對(duì)零度，就會(huì)有紅外輻射)來(lái)工作的，自然界中一切溫度高于絕對(duì)零度(-273.16攝氏度)的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現(xiàn)象稱為熱輻射。紅外線是一種人眼不可見的光波，無(wú)論白天黑夜，物體都會(huì)輻射紅外線，但紅外線不論強(qiáng)弱，人們都看不到。紅外熱像儀就是利用紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)過(guò)紅外光學(xué)系統(tǒng)紅外探測(cè)器的光敏源上利用電子掃描電路對(duì)被測(cè)物的紅外熱像進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)通過(guò)電視屏或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱圖像。利用這種原理制成的儀器為紅外熱像儀。它通過(guò)探測(cè)微小的溫度差別,產(chǎn)生的圖像是熱圖像，可見紅外熱像儀在完全無(wú)光、距離較遠(yuǎn)時(shí)都可對(duì)物體成像，紅外熱像儀不僅可在完全無(wú)光的情況下觀測(cè)而且可以在黑夜或濃厚的煙幕、云霧中探測(cè)到對(duì)方的目標(biāo)，包括已偽裝的目標(biāo)和高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，同時(shí)還要求在遠(yuǎn)距離上識(shí)別目標(biāo)，因而紅外熱像儀屬現(xiàn)今最高檔的夜視儀。具有軍事意義的目標(biāo)(如飛機(jī)、坦克等)一般都比周圍環(huán)境溫度高，因此也就成了熱像儀最好的觀察對(duì)象。

熱成像夜視儀是目前技術(shù)最為先進(jìn)的夜視器材，它的第一代產(chǎn)品為光機(jī)掃描型熱成像儀，主要由光學(xué)系統(tǒng)(含掃描器)、紅外探測(cè)器(含制冷器)、電子放大線路和顯示器等幾部分組成。其中紅外探測(cè)器是熱成像儀的核心部件和關(guān)鍵技術(shù)，它基于內(nèi)光電效應(yīng)進(jìn)行光電探測(cè)。為保證紅外探測(cè)器具有足夠的探測(cè)靈敏度，需由專門的制冷器對(duì)其進(jìn)行低溫制冷。

熱像儀的第二代是采用紅外CCD焦平面陣列技術(shù)的凝視型熱像儀。紅外焦平面陣列是指放在光學(xué)系統(tǒng)焦平面上的一塊芯片，在這塊如同郵票大小的芯片上，不僅集成了成千上萬(wàn)個(gè)紅外探測(cè)器，而且與各探測(cè)器相匹配的信號(hào)放大與處理電路也集成在一起，形成一個(gè)整體，使第二代熱像儀不僅取消了光機(jī)掃描器，能夠像眼睛一樣攝取目標(biāo)的完整圖像，而且縮小了體積，降低了功耗。不僅如此，由于CCD成像器件具有更高的靈敏度和熱分辨率，使探測(cè)距離和識(shí)別能力也有明顯提高。

熱像儀的工作波段(即紅外探測(cè)器的敏感范圍)可達(dá)到中、遠(yuǎn)紅外區(qū)域，但由于大氣對(duì)波長(zhǎng)為3—5微米和8—14微米以外的紅外線有強(qiáng)烈的衰減作用，所以實(shí)際上熱像儀主要工作在3—5微米和8—14微米兩個(gè)紅外波段。

綜上所述，盡管微光和熱成像技術(shù)統(tǒng)稱夜視技術(shù),而二者又存在區(qū)別,即在沒有任何光亮的情況下,熱像儀可以使用,微光鏡則不能看到東西,而且,在明亮的環(huán)境中也不能用微光鏡觀察。相反熱像儀不管白天黑夜都能產(chǎn)生圖像,因?yàn)橹灰嬖跍夭?就能產(chǎn)生紅外線,它看得見任何發(fā)射紅外線的東西。紅外熱像儀的缺點(diǎn)是不能給出特別清晰的圖像,所以不能說(shuō)出那人穿什么衣服、長(zhǎng)的什么樣。在執(zhí)法行動(dòng)中兩種技術(shù)經(jīng)常配合使用。熱像儀用于發(fā)現(xiàn)嫌疑犯,而微光鏡則用于確認(rèn)目標(biāo)。對(duì)于執(zhí)法人員來(lái)說(shuō),在黑暗中能夠看得見十分重要。德克薩斯州喬治敦的巡警兼熱像攝像員凱利·德沃爾對(duì)此深有感觸："利用這種技術(shù),警員要安全得多,它能使警員發(fā)現(xiàn)周圍潛在的威脅,沿盡可能安全的路線,接近并逮捕嫌疑犯,沒有夜視器材,有時(shí)難免會(huì)和犯罪分子直接碰面。"

隨著夜視技術(shù)的不斷進(jìn)步，使人的視力延伸到過(guò)去被夜幕籠罩的空間，而且使夜戰(zhàn)的獲取能力、機(jī)動(dòng)能力、協(xié)同能力和打擊力增倍。