(1) المبادئ الأساسية للأشعة تحت الحمراء
جميع الأجسام التي تكون درجة حرارتها أعلى من الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية) ستشع أشعة تحت الحمراء، والتي تشكل أساس تقنية التصوير الحراري. تختلف درجة حرارة الجسم، كما تختلف أيضًا شدة وتوزيع الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء التي يشعها. تستخدم أجهزة الرؤية الليلية ذات التصوير الحراري هذه الخاصية للحصول على معلومات حرارية عن الأشياء المستهدفة عن طريق اكتشاف الأشعة تحت الحمراء المنبعثة منها، وبالتالي تكوين صورة.
(2) إدراك الكاشف للأشعة تحت الحمراء
دور أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء: المكون الأساسي لأجهزة الرؤية الليلية ذات التصوير الحراري هو أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء. يمكنه امتصاص الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم المستهدف. تتكون أجهزة الكشف بشكل عام من العديد من وحدات الكشف الصغيرة، والتي عادة ما تكون مصنوعة من مواد مثل تيلوريد الكادميوم والزئبق (HgCdTe)، أو أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء الكمومية (QWIP)، أو أجهزة الكشف الفائقة من النوع الثاني. عندما يسلط الضوء تحت الأحمر على الكاشف، تخضع المادة الموجودة في الكاشف لتغييرات فيزيائية، مثل إنشاء أزواج من الإلكترونات والفجوات أو تغيير الخصائص الكهربائية للمادة.
عملية تحويل الإشارة: يقوم الكاشف بتحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء الممتصة إلى إشارات كهربائية. يعتمد هذا التحويل على التأثير الكهروضوئي أو آليات فيزيائية أخرى. على سبيل المثال، في جهاز الكشف الذي يعتمد على تأثير الموصلية الضوئية، يؤدي امتصاص الضوء تحت الأحمر إلى تغيير موصلية مادة الكاشف، وبالتالي توليد إشارة كهربائية تتوافق مع شدة الضوء تحت الأحمر. يعكس حجم وتغيرات هذه الإشارات الكهربائية الاختلافات في شدة الأشعة تحت الحمراء التي تشعها الأجزاء المختلفة من الجسم المستهدف.
(3) معالجة الإشارات وعملية التصوير
تضخيم الإشارة وتحسينها: الإشارات الكهربائية التي يولدها الكاشف عادة ما تكون ضعيفة للغاية وتحتاج إلى تضخيمها ومعالجتها. يوجد في جهاز الرؤية الليلية بالتصوير الحراري دائرة معالجة إشارات خاصة يمكنها تضخيم الإشارات الكهربائية وتصفيتها وتقليل الضوضاء وغيرها من العمليات. يمكن للإشارة المكبرة أن تعكس بشكل أكثر دقة المعلومات الحرارية للجسم المستهدف. وفي الوقت نفسه، تستطيع دائرة معالجة الإشارة أيضًا رقمنة الإشارة لمعالجة الصور وعرضها لاحقًا.
معالجة الصور وعرض الألوان الزائفة: يتم إرسال الإشارة المعالجة إلى وحدة معالجة الصورة، حيث يتم تحويلها إلى صورة من خلال خوارزمية معينة. يتم عرض الصور الحرارية عمومًا باستخدام الترميز اللوني الزائف، حيث يتم تمثيل إشارات الأشعة تحت الحمراء ذات الكثافة المختلفة (المقابلة لدرجات الحرارة المختلفة) بألوان مختلفة. على سبيل المثال، قد يتم تمثيل المناطق الأكثر سخونة باللون الأحمر أو الأبيض، والمناطق الأكثر برودة باللون الأزرق أو الأسود. يتيح هذا للمستخدمين رؤية الخطوط الحرارية وتوزيع درجة الحرارة للكائن المستهدف بشكل حدسي.
(4) التصوير بمساعدة النظام البصري
كما تم تجهيز أجهزة الرؤية الليلية بالتصوير الحراري بنظام بصري، وظيفته جمع الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم المستهدف وتركيزها على الكاشف. تتضمن الأنظمة البصرية عادةً مكونات بصرية مثل العدسات والعاكسات. يجب أن تكون المواد والتصميمات الخاصة بهذه المكونات قادرة على نقل الأشعة تحت الحمراء بشكل فعال. وبمساعدة النظام البصري، يمكن تحسين كفاءة استقبال الكاشف لهدف الكائن، وتعزيز وضوح ودقة التصوير.
اذهب إلى الأعلى
Gen 2+/3 الرؤية الليلية
التصوير الحراري غير المبرد
التصوير الحراري المبرد
جهاز تحديد المدى بالليزر