Каков принцип применения тепловизионной технологии в очках ночного видения?

(1) Основные принципы инфракрасного излучения

Все объекты с температурой выше абсолютного нуля (-273,15°C) излучают инфракрасные лучи, что является основой технологии тепловидения. Температура объекта различна, а интенсивность и распределение длин волн инфракрасного излучения, которое он излучает, также различны. Тепловизионные приборы ночного видения используют эту характеристику для получения тепловой информации об объектах назначения путем обнаружения испускаемых ими инфракрасных лучей, тем самым формируя изображение.

(2) Восприятие детектором инфракрасного излучения

Роль инфракрасных детекторов: Основным компонентом тепловизионных приборов ночного видения являются инфракрасные детекторы. Он может поглощать инфракрасные лучи, излучаемые целевым объектом. Детекторы обычно состоят из множества крошечных детекторных блоков, которые обычно изготавливаются из таких материалов, как теллурид кадмия-ртути (HgCdTe), инфракрасные детекторы с квантовыми ямами (QWIP) или сверхрешеточные детекторы типа II. Когда инфракрасный свет попадает на детектор, материал в детекторе претерпевает физические изменения, такие как создание пар электрон-дырка или изменение электрических свойств материала.

Процесс преобразования сигнала: Детектор преобразует поглощенную инфракрасную энергию в электрические сигналы. Это преобразование основано на фотоэлектрическом эффекте или других физических механизмах. Например, в детекторе, работающем на эффекте фотопроводимости, поглощение инфракрасного света приводит к изменению проводимости материала детектора, тем самым генерируя электрический сигнал, соответствующий интенсивности инфракрасного света. Величина и изменения этих электрических сигналов отражают различия в интенсивности инфракрасных лучей, излучаемых различными частями целевого объекта.

(3) Обработка сигнала и процесс формирования изображения

Усиление и оптимизация сигнала: Электрические сигналы, генерируемые детектором, обычно очень слабы и требуют усиления и обработки. В тепловизионном приборе ночного видения имеется специальная схема обработки сигнала, которая может усиливать, фильтровать, подавлять шумы и выполнять другие операции с электрическими сигналами. Усиленный сигнал может более точно отражать тепловую информацию целевого объекта. В то же время схема обработки сигнала может также оцифровывать сигнал для последующей обработки и отображения изображения.

Обработка изображений и отображение псевдоцветов: Обработанный сигнал отправляется в блок обработки изображений, где с помощью определенного алгоритма преобразуется в изображение. Тепловые изображения обычно отображаются с использованием псевдоцветового кодирования, при котором инфракрасные сигналы разной интенсивности (соответствующие разным температурам) представлены разными цветами. Например, более горячие области могут быть представлены красным или белым цветом, а более холодные — синим или черным. Это позволяет пользователям интуитивно видеть тепловые контуры и распределение температуры целевого объекта.

(4) Визуализация с помощью оптической системы

Тепловизионные приборы ночного видения также оснащены оптической системой, функция которой заключается в сборе инфракрасных лучей, излучаемых целевым объектом, и фокусировке их на детекторе. Оптические системы обычно включают оптические компоненты, такие как линзы и отражатели. Материалы и конструкции этих компонентов должны быть способны эффективно передавать инфракрасные лучи. С помощью оптической системы можно повысить эффективность приема детектором целевого объекта, а также повысить четкость и точность изображения.

• Предыдущий: Как выбрать прибор ночного видения, который вам подходит
• Следующий: Как ухаживать за тепловизионными очками ночного видения и обслуживать их?