假如有一天你看到以下兩張圖，你會有什么感覺呢?會不會也和光博會一樣產(chǎn)生好奇心呢?下面給我三分鐘，讓我們懷揣好奇之心，一起了解微光夜視技術吧，

有的人會好奇圖片拍攝的事件，有的人會好奇用的什么設備拍攝的。

然而不管怎樣，能夠讓你在漆黑的夜晚也能看清一切事物，這本身就是一件很神奇的事情。

而賦予你“超能力”的，就是紅外熱成像技術或微光夜視技術。

我們的手機要想完成拍照功能，離不開其中的一塊成像器件——CCD(Charge Coupled Devices)。它是一類新型的固體陣列掃描式光敏成像器件。若在CCD前端耦合一級微光管或微光像增強器，即構成ICCD(Image Intensified CCD)，能讓我們在漆黑的夜晚，不用閃光燈也能看清一切，敏感度遠勝于貓的眼睛。

微光遙感成像技術，是指用微光像增強CCD(即ICCD)，補充或彌補現(xiàn)有CCD成像器件的遙感相機技術。ICCD微光遙感相機可大大拓展各類航天器的有效工作時間范圍，使其能在更寬的時段內，為觀察、報告、預警地面的突發(fā)事件，如自然災害、恐怖活動，以及必要的地理、地質和測繪等需求，提供實時寶貴的信息，其應用前景具有積極的意義。

熱噪聲越低，或者輸入信噪比越高，目標看得越清楚。在這三類微光視頻器件中，EBCCD的熱噪聲最低(10-1electron/pixel)，其他兩類器件中 CCD熱噪聲較高(101~102electron/pixel)，但 EBCCD 工藝復雜，造價高。

目前，據(jù)光博會的了解，國內技術發(fā)展比較成熟的是第一種，即ICCD，精密且均勻地實施光纖耦合工藝是保證ICCD高清晰度像質的關鍵因素之一。

三類微光視頻器件

像增強CCD：ICCD是把微光像增強器通過光纖元件或中繼透鏡與CCD耦合為一體，制成目前最常見的微光視頻成像器件，方便了圖像信號的傳輸與數(shù)字化。微光ICCD可在微光或高速條件下工作，目前已廣泛應用于軍事偵察、顯微檢測、天基空間監(jiān)視和車輛駕駛等軍事、科研領域。另外，ICCD相關元器件包括微光管、光纖元件和CCD。

微光像管是微光夜視系統(tǒng)的核心，其光陰極能把輸入光子轉換為光電子圖像，進而通過微通道板的電子數(shù)倍增、熒光屏電光轉換為亮度得到上萬倍增強的可見光圖像。整個微光夜視系統(tǒng)，包括光學成像鏡頭組、微光像增強器、后置處理系統(tǒng)。這里的光纖元件，又名光纖面板，類似光纜中傳輸光信號的光學元件，它能傳遞光學圖像;CCD，就是固體陣列掃描式光敏成像器件，廣泛應用在數(shù)碼攝影、天文學，尤其是光學遙測技術、光學與頻譜望遠鏡和高速攝影技術。它們的性能優(yōu)劣和質量控制是微光遙感相機研制工作中的關鍵環(huán)節(jié)。

　01、三種微光管/CCD耦合方式比較

微光管與CCD的耦合方式有三種：中繼透鏡耦合、光纖光錐耦合和光纖傳輸帶耦合。三種方式各有優(yōu)缺點。

后兩者的分辨力損失中等，且均存在CCD的前照明與后照明之分，前照明CCD受電極覆蓋影響，有效接收光能力受損;后照明CCD雖無此顧慮，但耦合間隙較大，總體耦合分辨力較低。目前，市場上以光纖光錐耦合的ICCD最為常見。

　02、微光遙感相機用CCD元件的優(yōu)選

下表列舉了ICCD相關的光子泊松噪聲、光陰極熱噪聲、CCD熱噪聲、單個像元CCD的轉移噪聲、1000個像元的轉移噪聲和19×1000個像元的轉移噪聲水平(10 μm×10 μm，25℃和10-3 lx像面照度條件下)。

泊松噪聲，就是噪聲分布符合泊松分布模型。

熱噪聲：通信設備中無源器件如電阻、饋線由于電子布朗運動而引起的噪聲。又稱電阻噪聲。

轉移噪聲：CCD中前一電荷包的電荷未進行完全轉移,一部分電荷殘存在勢阱中,成為后來電荷包的噪聲干擾。引起轉移噪聲的根本原因是轉移損失、界面態(tài)俘獲和體態(tài)俘獲。

轉移噪聲是限制ICCD輸出信噪比和觀察性能的最大障礙，因為1個像元的轉移噪聲為102electron/pixel;一行103個像元，轉移噪聲為105 electron;19個ICCD拼接的陣列探測器的轉移噪聲為1.9×106electron。這就是提高CCD前端耦合微光管的輸入信噪比和選購低轉移噪聲CCD(同片放大器CCD，輸出電容≤0.03pF時mtransfer=69 electron/pixel)的根本原因。

　03、微光遙感相機用微光管的優(yōu)選

微光管的性能優(yōu)選對提高微光遙感相機的質量至關重要。下圖高度概括了零代、一代、二代、三代微光器件光陰極靈敏度、器件分辨力、信噪比的當前國內外工業(yè)水平和極限水平。這是人們進行ICCD結構優(yōu)化設計的重要依據(jù)。

應用：相比于可見光CCD遙感技術而言，ICCD微光遙感技術是近些年發(fā)展起來的一種新技術，尚處于嚴格保密階段。

光博會根據(jù)部分國內外情報資料和承研單位的研究論文，我們得知如下部分應用：

國外在20世紀80年代研制成功、90年代裝備使用的機載遙感探測雷達系統(tǒng)代表了這一領域的最高水平。

美國AN/AES-1機載激光水雷探測系統(tǒng)，可掛載于MH-60S直升機上。該系統(tǒng)吊艙直徑約為53厘米，長約2.7米，重約365千克，實現(xiàn)對一定區(qū)域的海域水體寬波束脈沖激光上下掃描，從而實現(xiàn)對淺層水體中目標的探測。

美國全天時KH-12衛(wèi)星，可能裝備了藍綠激光/藍延伸GaAs光陰極像管ICCD探測器。

還可以用于宇宙深空γ射線遙感探測(薩德)成像。美國航空航天局已將其成功用于拍攝地球外層空間等離子體圖像。

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來源：搜狐