车载夜视系统如何工作

在电磁光谱中，人眼可以看到把光从紫色反射到红色的图像。在人类可见光谱之外是短波红外线，光。人类的眼睛是看不见这种光的。短波红外光这个术语实际上涵盖了所有的红外光，但也可以细分为多个子类。

红外线实际上可以分为三类:近红外(近红外线或近红外光谱),中红外(中红外或MIR)和远红外(远红外或FIR)，又称热红外．这三种红外光之间的区别在于波长。近红外光谱(Near-IR，简称NIR)波长最短，小于1.5微米，与我们人类所能看到的可见光最接近。远红外(FIR)则完全不同。热红外波长可达30微米，FIR是由物体发射而不是反射。换句话说，FIR发出热信号，而其他两种红外辐射则没有。

夜视的两种主要方法是热成像和光子探测或图像增强．两者都经常被使用，都有自己的优点和缺点。热成像不是很清楚，但它对收集热信号特别有效。例如，一名士兵通过一套热成像夜视镜可以发现隐藏在灌木丛后面的敌人或其他发出冷信号的物体。不幸的是，明亮的图像也可能是友好的军队。热成像不足以清楚地显示这种细节。

另一方面，图像增强是非常清楚的。也许你在新闻广播或军事节目中见过图像增强夜视的例子。通常图片是绿色的，但除此之外，视觉效果就像白天一样清晰。图像增强技术从周围光线中吸收质子并将它们转换成电子。然后这些电子通过化学和电的方式转换成图像，看起来就像观看老的黑白电影一样。

接下来，让我们看看汽车制造商是如何利用夜视系统的。

2000年，通用汽车在其凯迪拉克系列汽车中提供了热夜视系统。该系统是创新的，但也很昂贵，不能产生非常清晰的图像。丰田也尝试了夜视系统，甚至到现在，该公司仍在一些雷克萨斯车型中提供一种插入式系统。雷克萨斯的系统有它的粉丝，但如果它如此有效，那么为什么这项技术没有推广到路上的每一辆车呢?有一种理论认为，这项技术似乎还没有完全准备好在汽车上应用。不管怎么说,没有。你可以想象，夜视技术是昂贵的，如果你使用廉价的组件，质量根本就不存在。

德国两大汽车巨头，宝马和梅赛德斯-奔驰，已经对车载夜视系统采取了“该死的鱼雷”战术。这两家汽车制造商自2006年以来一直在车辆上提供夜视系统。恰如其分的是，这两家在豪华车市场上竞争了50年之久的汽车制造商，提供的系统完全不同于人们所知的范围。每个系统都实现了它的目标，并且各有利弊。

在下一节中，我们将了解这两家公司如何利用最新的夜视技术。

梅赛德斯-奔驰的夜景辅助系统是近红外技术的一个例子。

梅赛德斯-奔驰美国

正如你可能想象的那样，这两家汽车巨头以完全不同的方式从A地到达B地。梅赛德斯-奔驰采用了一种主动系统或近红外系统，用投射的红外光照亮夜晚，很像军用夜视镜中的光学装置。另一方面，宝马的无源系统在其车载夜视系统中使用了远红外或FIR技术。

与用于军事用途的夜视光学不同，宝马的系统基于体温来记录图像，并产生类似于照片负片的图像。虽然这种方法可以很好地识别人和动物之间的关系，但它对揭示路中间的死动物、一块大石头或一棵倒下的树没有太大帮助。宝马的红外系统使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的传感器在汽车的前面接热对象和过程热签名显示图像在四分之一视频图形阵列(QVGA)显示(320 x240-pixel分辨率)安装在dash车辆的中心控制台。简而言之，宝马的系统捕捉动物或行人的热量，并将其显示为一个明亮的图像。目标温度越高，图像显示的就越亮。它的射程约为980英尺(299米)，可以在车辆前进的方向平移。FIR夜视系统可以很好地照亮车辆正前方，但不像奔驰系统那样清晰。

相比之下，梅赛德斯的系统使用近红外技术，在黑暗中可以产生均匀、清晰的图像。该系统类似于士兵使用的夜视镜。就像军用夜视镜一样，奔驰车上的近红外系统就像车辆的远光灯一样照亮一切。通过使用一系列投影灯泡和摄像头，梅赛德斯的主动夜视系统可以捕捉到最微弱的光线痕迹，并将其转换成清晰的图像。其优点是，奔驰系统可以像识别较冷的、死亡的动物或非生命物体一样清楚地看到较温暖的生物。梅赛德斯系统的缺点是它的射程:该系统的最大有效射程不足600英尺(183米)。另一个缺点是，奔驰的近红外系统不能很好地处理雾，而宝马的FIR系统可以看透密集的环境。但与宝马的系统不同的是，梅赛德斯的显示器位于方向盘后面，直接位于司机对道路的视线范围内，近红外系统的图像质量也更清晰。

这两种系统都可以由驾驶员在远光灯控制杆附近打开或关闭，两种系统都不受迎面而来的强光影响。这两种方法对眼睛来说也很容易，所以对光线的敏感性对大多数司机来说应该不是问题。两家公司的研究人员也在完善夜视系统的预警指标。挑战在于能够分辨出什么是危险，什么只是热信号。该系统的目标是，当行人或动物离道路足够近到危险程度时，系统能够发出警报。

这两种系统都要额外花费2000到2500美元。虽然这可能听起来像大量的钱,当你看价格标签的宝马7系或梅赛德斯s级,两辆车很容易超过100000美元,它似乎更合理,特别是当你考虑的利益能够看到在黑暗中。

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