微光像增强器（或变像管）
2016/11/14
微光夜视技术的应用
微光夜视技术的应用
光电成像系统在战术告警、侦察、观瞄、导航、制导等军事领域以及公安观 察、监视与鉴别、医学分析与诊断、工业与环境监测和科学研究等领域得到了广 泛的应用。

军事上的应用
军事方面应用的最成功战例当属马岛战役，目前除还用于各种车载观瞄系统外 ，主要用于轻武器观瞄、车辆驾驶、夜视头盔和单兵手持式侦察仪等，我军许多 夜视装备中大部分采用微光夜视系统（采用一代、二代和部分超二代像增强器）
是已知射线中最强烈的辐射，能轻易穿透几乎任何物体。 外层空间的 射线被大气层阻挡时，产生微弱蓝光 ( 也称切伦
科夫辐射, Cherenkov radiation)，持续时间约十亿分之几秒。 射线成像用于核医学, 将放射性同位素注射到病人体内, 同位 素衰变放射出射线, 用射线检测器收集放射物产生的图像。
1929年－科勒(Koller)制成了第一个实用的光电发射体 （银氧铯光阴极），随后利用这一技术研制成功了红 外变像管，实现了将不可见的红外图像转换成可见光 图像。此后，相继出现了紫外变像管和X射线变像管， 使人类的视见光谱范围获得了更有成效的扩展。 1936年－格利胥(Gö rlich)研制出锑铯光阴极； 1955年－萨默(Sommer)研制出锑钾钠铯多碱光阴极。 1963年－西蒙(Simon)在提出了负电子亲和势光阴极理 论，伊万思(Evans)等人在该理论的指导下研制成功了 负电子亲和势镓砷光阴极。 高量子效率光阴极的出现使微光图像的增强技术达到 了实用阶段。利用像增强器，人类突破了视见灵敏阈 的限制。
2016/11/14
微光夜视技术
微光夜视技术的分类 主动红外成像技术 直视型夜视 红外变像管+红外照明 黑白CCD+红外照明 微光像增强器技术 增强CCD技术（ICCD） 像增强器+中继光学系统+CCD器件 像增强器+光纤耦合器+CCD器件 背照CCD技术（BCCD) 电视型夜视 电子轰击CCD技术(EBCCD) 电子增强CCD技术(EMCCD)
地对空系统
地对空系统大多以天空为背景，紫外传感系统可形成良好的景物对比，
实现对飞机、巡航导弹和其它种类导弹的探测：

300~400nm的软紫外波段，天空散射太阳的紫外辐射而呈白背景，导弹

或飞机本体的紫外辐射很低，可形成良好的景物对比； 200~300nm的硬紫外波段，大气的散射和吸收使太阳的紫外辐射降到很 低，而飞机与导弹尾焰中的紫外辐射可形成明显的辐射源，构成良好的 景物对比。
1969年3月2日中苏珍宝岛冲突 T62坦克： • 率先采用大口径滑膛炮，开创20世纪 60年代坦克火炮使用滑膛技术的先河 • 安装了先进的火炮双向稳定器，行进 间射击精度较高； • 安装了大功率发动机，弹架油箱设计 别具一格； • 集多种防护于一身，战场生存能力很 强。T－62坦克采用了先进的集体超 压三防装置、烟幕施放装置和自动灭 火装置等新技术，使其战场生存能力 大大提高。 • 安装了TШ－2Ь－41红外线夜视瞄准 镜，夜视距离800~1000米，具有较强 的夜战能力。而国产59坦克则只有驾 驶员红外夜视仪，车长和炮长在夜间 基本无法有效观察和实施射击。
短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线） 具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
光电成像技术的发展沿革
在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的。
1873年－史密斯(W．Smith) 首先发现了光电导现象； 1900年－普朗克(Planck)于提出了光的量子属性； 1916 年－爱因斯坦 (Einstein) 完善了光与物质内部电子能 态相互作用的量子理论,人类从此揭示了内光电效应的本质。 1887年－赫兹(Hertz)首先发现了紫外辐射对放电过程的影 响，第二年哈尔瓦克(Hallwacks)实验证实了紫外辐射可使 金 属 表 面 发 射 负 电 荷 ， 其 后 由 斯 托 列 托 夫 (Cгоаeтов)、勒纳(Lenard)和爱因斯坦相继建立了光 电发射的基本定律。(外光电效应)
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
实验表明：人们通常通过视觉获取80%以上的 信息，通过听觉获取11%，3.5%通过嗅觉来获取 的，1%～1.5%是通过触摸和味觉获取
受到人眼视觉性能的限制，直接观察所 获得信息非常有限。光电成像技术的产生与 发展，在一定程度上延伸了视见光谱域，并 在多个领域应用。
X射线成像
X射线的工业探伤、X射线的天文学观察(X射
线望远镜)、X射线安检仪
X射线成像
有 侵 犯 隐 私 之 嫌！
紫外成像技术


军用紫外告警系统 公安现场痕迹搜索仪 紫外荧光分析 高压电器放电检测
2016/11/14
军事上的紫外应用 紫外导弹告警系统
空对地系统
由于地面目标温度较低，紫外辐射很少，同时地面太阳紫外辐射 很低(日盲区 )，因而飞机和导弹发动机羽烟中的紫外辐射可形成明 显的目标，即紫外传感器不象红外传感器那样易受地面热目标所产 生的虚警影响，特别适合于飞行得较低和较慢的飞机，如直升机、 近距离支援飞机以及维和行动的空运飞机等。


Байду номын сангаас
微光像增强器技术 像增强器、ICCD等 BCCD、EBCCD、EMCCD
近红外成像技术

真空型近红外成像技术 红外变像管 固体型近红外成像技术 CCD、红外探测器

红外热成像技术

真空型热成像技术 热释电摄像管（热电视） 制冷型热成像技术 非制冷型热成像技术
射线成像
红外与毫米波学报 光学学报 光子学报 红外技术 红外与激光工程 光电子技术 电子学报 激光与红外 应用光学
半导体技术
半导体光电 光学技术 传感器技术
光机电信息
飞航导弹 航空兵器 航天电子对抗
光电成像技术的实现途径及应用
射线与X射线成像技术

射线成像技术 X射线成像技术 紫外成像技术 真空型紫外成像技术 紫外变像管 固体型紫外成像技术 紫外探测器 微光夜视技术
宇宙射线的图像
射线成像检查
X射线成像
医学诊断： X 透视、 X 照片、计算机轴向断层
CAT
(Computerized Axial Tomography)、计算机断层CT
、 核 磁 共 振 成 像 MRI (Magnetic Resonance Imaging)和正电子放射断层PET
(Computerized Tomography)
详细请参阅“现代光学与光子学的进展”周立伟、苏君红等人的文章
光电成像技术涉及的相关研究领域： (1)人眼的视觉特性 (2)各种辐射源及目标、背景特性
控制处理
(3)大气光学特性对辐射传输的影响
夜视仪 热像仪
大气衰减 (4)成像光学系统 (5)光辐射探测器及制冷器 (6)信号的电子学处理
直视型
电视型
(7)图像的显示
AN/AVS-6
NW-2000 ICCD
F7000A/F7001A
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
N.269776专用箱
微光夜视技术的应用
公安侦察上的应用
微光夜视技术的应用
视频摄像与科学研究 生物荧光显微镜
Canon 摄象机
微光夜视技术的应用
ICCD测试结果比较微镜
光电成像原理与技术
何玉青
北京理工大学 光电学院
光电成像与信息工程研究所
yuqinghe@
光电成像原理与技术
什么是光电成像技术?
光电成像技术的应用形式
光电成像原理与技术课程的地位与历史 学好《光电成像原理与技术》并不难
绪论
什么是光电成像技术
以半导体物理、光电子理论、电子信号处理、光学 成像理论、数字图像处理方法等为基础，通过成像 传感器的光电转换，完成获取目标场景辐射分布图 像的技术。
光电成像系统的应用形式
控制处理
夜视仪
热像仪
大气衰减
直视型
电视型
光电成像原理与技术课程的地位与历史
课程地位：电子科学与技术专业本科生专业基础课＋专业课
－－把故有的知识织成网 光信息科学与技术/测控技术与仪器专业本科生专业必修课 历史沿革：


80年代：半导体物理(40)＋电子光学(90)＋电真空成像器件(64)＋ 固体成像器件(48)＋夜视技术(48) 90年代：光电成像原理(64)＋微光与红外热成像技术(64) 当今：光电成像原理与技术(A64学时/ B48学时) 2008年国家精品课程，专业特色课程
“树叶再多也是通过树枝长在树上的” 抓住主要矛盾，建立工程意识－成像是关键！ 善于温故知新，在具体的系统与器件中认识已知的科学 道理 善于归纳总结，在对比中发现原理、技术手段中的共性 和不同。 关注身边的光电成像技术，了解行业发展及动态。
绪论
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
2016/11/14
历史见证技术
第四次中东战争（又称赎罪日战争、 斋月战争、十月战争）发生于1973年 10 月 6 日至 10 月 26 日。起源于埃及与 叙利亚分别打算收复六年前被以色列 占领的西奈半岛和戈兰高地。战争头 一至两日埃叙联盟明显占了上风，但 此后战况逆转。至第二周，叙军退出 戈兰高地。在西奈，以军在两军之间 攻击，越过了苏伊士运河。
光电成像技术的历史沿革
相关参考文献
光电成像技术的实现途径及应用
光电成像器件的分类
光电成像器件特性