微光ICCD的性能评价理论与实验研究 (2)

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3.3 本章小结 20

4 微光ICCD的性能参数实验结果 21

4.1 信噪比测试结果与分析 21

4.2 动态范围测试结果与分析 26

4.3 本章小结 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

附录 32

1 绪论

1.1 微光ICCD的发展概述

微光夜视技术就是指在夜间低照度环境下，能够获得目标图像信息，再对目标图像进行信息提取、光电转换、性能增强、存储显示，拓展了人眼视觉能力的处理技术，即是一种在夜晚环境下仍能保障人眼感受到正常的图像信息的技术。夜视技术首次开始应用于第二次世界大战和朝鲜战争中，后渐渐为人熟知,发展迅猛，从此打开了夜视技术的新篇章。

微光夜视系统一般可以分成两种：直视微光系统（微光夜视仪）和间视微光系统（微光电视）。

微光夜视仪主要结构组成包括光学系统（物镜和目镜）、微光像增强器、荧光屏和高压电源四个部分。它的核心技术是光增强技术，其基本工作原理是：物镜将低照度光照射的目标反射光成像在像增强器上，然后对目标图像进行光电转换、电子倍增，最终在荧光屏上输出人眼可见的目标图像。

微光电视又称为低照度电视（LLLTV），是工作在微弱照度条件下的电视摄像和显示装置。它的核心部件是微光电视摄像器件，分为电真空摄像器件（如电子轰击硅靶摄像管）和固态摄像器件（如CCD摄像器件）两大类。微光摄像器件把微弱的光学图像，通过能量转换和信号处理后，转换成亮度、对比度等都适用的视频信号。与直视系统相比，微光电视系统具有以下几个特点：

（1）可以进行信息处理改善图像质量。

（2）可以远距离传输和遥控摄像。

（3）可多人多地点同时观察。

（4）可录像，连续长时间存储图像信息。

（5）体积、重量、耗电、成本等方面不足。

ICCD（intensified charge-coupled device）是属于微光电视系统的真空光电器件，它的应用领域很广。在军事方面，主要应用于士兵的夜视头盔、夜瞄具以及夜间侦查与电子对抗等；在公安方面可应用于监视报警系统，对重点区域进行远距离实时夜间监控；在工程方面，可与激光测距仪、红外热像仪和火控PC结合，组成新型光电系统。微光ICCD的应用发展趋势是高技术化和信息化。

目前我国ICCD成像器件的发展已经有30多年了，虽然与国外的先进水平仍有差距，但已初步具备生成一代、二代、超二代微光像增强器的能力了，多家科研单位也在不断研究关于像增强器件灵敏度和增益方面的关键技术[28]，对于三代像增强器的研究也在不断追赶美国的标准三代水平中。当然对微光像增强器技术的研究最活跃的国家还是欧美的一些国家，尤其是美国，以ITT公司为代表的企业主要生产第三代、超三代微光像增强器，对于灵敏度、分辨力和信噪比等方面的研究成果已经成为世界微光夜视技术的标准。国外对微光ICCD成像技术的研究发展也较为成熟，美国就已经使用可昼夜两用的UVR-700型ICCD电视跟踪系统来装备直升机了[1]。类似这样使用在军用方向的微光ICCD成像系统目前也已经有30多种了。