一.夜視技術簡介

古今中外，人們常常利用夜幕的掩護，實現白天難以完成事情。縱觀近期幾場戰(zhàn)爭，美軍幾次致命的戰(zhàn)爭都是從夜間發(fā)起的，可以說美軍從怯于夜戰(zhàn)到敢于夜戰(zhàn)要歸功于夜視技術。同時，夜視儀對發(fā)現各種夜間的犯罪活動等安全監(jiān)控方面也起到了不可忽視的作用。

那么何為夜視技術呢?夜視技術是應用光電探測和成像器材，將肉眼不可視目標轉換(或增強)成可視影像的信息采集、處理和顯示技術。夜視技術產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。因為它們和太陽光比起來十分微弱，所以又叫夜微光。人眼視網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千倍,以在黑暗中產生可辨認的圖像將極微弱的光照目標信號增強，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光或距離較遠時就無能為力了。

紅外熱像儀與它們不同，它既不依靠夜天光，也無須主動攜帶紅外光源，而是靠接收目標自身的紅外輻射(一切物體，只要其溫度高于絕對零度，就會有紅外輻射)來工作的，自然界中一切溫度高于絕對零度(-273.16攝氏度)的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現象稱為熱輻射。紅外線是一種人眼不可見的光波，無論白天黑夜，物體都會輻射紅外線，但紅外線不論強弱，人們都看不到。紅外熱像儀就是利用紅外探測器、光學成像物鏡接收被測目標的紅外輻射信號，經過紅外光學系統(tǒng)紅外探測器的光敏源上利用電子掃描電路對被測物的紅外熱像進行掃描轉換成電信號，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱圖像。利用這種原理制成的儀器為紅外熱像儀。它通過探測微小的溫度差別,產生的圖像是熱圖像，可見紅外熱像儀在完全無光、距離較遠時都可對物體成像，紅外熱像儀不僅可在完全無光的情況下觀測而且可以在黑夜或濃厚的煙幕、云霧中探測到對方的目標，包括已偽裝的目標和高速運動目標，同時還要求在遠距離上識別目標，因而紅外熱像儀屬現今最高檔的夜視儀。具有軍事意義的目標(如飛機、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象。

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

熱像儀的第二代是采用紅外CCD焦平面陣列技術的凝視型熱像儀。紅外焦平面陣列是指放在光學系統(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個紅外探測器，而且與各探測器相匹配的信號放大與處理電路也集成在一起，形成一個整體，使第二代熱像儀不僅取消了光機掃描器，能夠像眼睛一樣攝取目標的完整圖像，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，使探測距離和識別能力也有明顯提高。

熱像儀的工作波段(即紅外探測器的敏感范圍)可達到中、遠紅外區(qū)域，但由于大氣對波長為3—5微米和8—14微米以外的紅外線有強烈的衰減作用，所以實際上熱像儀主要工作在3—5微米和8—14微米兩個紅外波段。

綜上所述，盡管微光和熱成像技術統(tǒng)稱夜視技術,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生圖像,因為只要存在溫差,就能產生紅外線,它看得見任何發(fā)射紅外線的東西。紅外熱像儀的缺點是不能給出特別清晰的圖像,所以不能說出那人穿什么衣服、長的什么樣。在執(zhí)法行動中兩種技術經常配合使用。熱像儀用于發(fā)現嫌疑犯,而微光鏡則用于確認目標。對于執(zhí)法人員來說,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·德沃爾對此深有感觸："利用這種技術,警員要安全得多,它能使警員發(fā)現周圍潛在的威脅,沿盡可能安全的路線,接近并逮捕嫌疑犯,沒有夜視器材,有時難免會和犯罪分子直接碰面。"

隨著夜視技術的不斷進步，使人的視力延伸到過去被夜幕籠罩的空間，而且使夜戰(zhàn)的獲取能力、機動能力、協(xié)同能力和打擊力增倍。