短波红外中波长波探测系统波段选择分析.pdfVIP

短波红外、中波红外和长波红外探测系统

的波段选择分析

，肖建国，，张力元，

（北方驰宏，云南650217）

：针对常用的各种短波、中波、长波红外探测系统，从探测器特性、目标辐射特性、

背景辐射特性、大气传输特性等方面，分析、计算和比较了各波段红外探测系统的有关性

能，为红外探测系统的设计提供了波段选择建议。

：红外系统；短波红外；中波红外；长波红外

0引言

所有用红外辐

利

成像技术都

射的是红

成像技术包括被

外它

动红外成像技术和主

像技术没有

动红外成。

红外

工光源明只

人照、

依靠接收景自身发

物

射的外辐射信号

红成

像技是红外

的术

成像技术，它包括热成图1大气窗口

像和短波红外成像两种。热成像是指接收景物长波红外成像与接收景物中波红外成像；短

波红外成像是指接收景物反射短波红外成像卩需要特别说明的是，短波红外成像技术的发展，使红

外成像的波段覆盖了位于长波、中波和短波红外的三个大气窗口，如图1所示。虽然都是红外

成像，但在机理上存在差异：长波、中波红外成像是利用室温景物自身的热辐射，短波红外成

像则是利用室温景物反射环境中普遍存在的短波红外辐射周。但是，当目标的温度升高到能足

够强的短波红外辐射时，短波红外成像又变成既接收目标自身，又接收景物反射的短波红外辐

射。而有人工红外光源照明、依靠接收景物反射回来的红外辐射信号成像的技术是主动红外成像

技术，包括主动长波红外成像、主动中波红外成像和主动短波红外成像。

所有物体都与其温度和表面特性相关的热辐射或红外辐射。室温物体的热辐射集中在长波

红外波段，其次在中波红外波段，而当目标的温度较高或夜晚时，其辐射能量大部分集中在1、

2·5m的短波红外波段内。热成像的基础是：决定室温景物表面可见光反射和反射率差的因素，

也决定着景物热辐射率差，因此室温景物热辐射通量分布的图像一热图像，可复现山室温景物

表面反射率差所形成的可见光图像的大部分细节。热成像技术是能够摄取景物热图像、并将其转换

为人眼可见图像的技术。目前，文献资料中使用的红外热成像的概念就是热成像的概念，该词可以

理解为红外波段的热辐射成像。

不同波段的红外成像在成像机理方面存在着差异。在夜视条件下，中波红外MWIR(Medium

waveInfrared)和长波红外LWIR(LongwaveInfrared)主要靠目标自身辐射成像，而短波红外

SWIR(ShortwaveInfrared)则是利用常温时物体反射夜光中的辐射成像（自身辐射可忽

略），

短波红外、中波红外和长波红外探测系统的波段选择分析，肖建国，，张力元，

以及中高温时既有物体反射夜光中的短波