IR的世界
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| No.1 M. E. 於 2004/02/17 19:39 | |
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No.1 M. E. 於 2004/02/16 00:47 在我們的生活中紅外線可說是無所不在，從食、衣、住、行、育、樂皆可發現它的蹤跡，如穀物檢測、件數檢測、顏色分辦、氣象遙測、寶石鑑定、測距、資訊傳送（資料與聲音）、成像與物體辨認等之民生工業與國防武器之應用。 雖是一種不可見的紅外光科技，然應用的方式深度、困難簡易之差異性頗大，諸如「物品物體件數檢測」只是一個簡易的遮蔽、反射過程二分法，「顏色分辦」是以稍複雜的強弱變化來識別，「資訊傳送」是以編碼方式就可便利無線或有線（光纖）來傳送，「距離檢測」以投射和反射配合時間的反應來轉換，「成像與物體辨認」系利用感應的類比量來量化及透過記憶後來分析形狀等等。它有好用的一面特點，然也有很容易受干擾的一面缺點，而通常性的每一領域上是如何的來克服缺點的，比如遇到的環境之變化時─溫度、雜光、漂移、衰減與飽和等之影響下還是可以精確的達成任務！ 在此希望借由本題，以請教大家並共同來探討它的「應用面」、「技術面」與「位階面」(如IR、IR2、IR3 Class)等領異的深化！ 先來一下感性的─透視原理 光線中包含了可見光與不可見光，而各種物質對光線波長的反射不同，所以也就讓我們能看見五彩繽紛的世界。但是，因為人眼所能看見的波長約380nm∼750nm間，所以也就看不到反射回來的紅外線了，然CCD的可視範圍約在350nm∼1200nm左右，透視即利用此特性啦！然就因為紅外線波長較高，所以當紅外線穿過某些物質照到被寫實體，而再反射回來穿過物質回到CCD成像時，又因有可見光的關係所以覆蓋了紅外線，因此也無法只顯現紅外線圖像。嘿！嘿！嘿！若您會在此時偷偷的在CCD前加上一片適當的濾鏡(濾掉可見光的鏡片)，將可得到純粹的紅外線圖像了。(未經同意請勿隨意對人體拍攝哦，笑) -------------------------------------------------------------------------------- 光線的說明與透視的關係簡述─ 一些基本光的範圍─ 1.可見光的波段介於350nm至750nm，最底波段為紫色，最高波段為紅色；其一般性透視性較差。 2.紫外光波段底於紫色光350nm者(100nm至380nm)，因人眼看不到所以被稱人眼之外的一種紫外光；其有可觀的對有機體之殺傷力故很直接的對人體有危害性宜避開。 3.紅外光波長高於紅色光750nm者(775nm至1500nm)，因人眼看不到所以被稱人眼之外的一種紅外光；其具對某些材質有較好的透射性哦。 而要利用紅外線來成像、透視，就是取其對寫實物的紅外幅射光源或經投射後的再次折射下的紅外光源來感應，相對的它也要有一個可視的媒介，才能再一次轉換成人眼可看的圖像，這一個媒介在現代生活中最常見的就是CCD了，因其一般性能都能感應波段達到350nm∼1200nm左右，恰是在可視光和紅外光的範圍內。 然要透視為何要選用紅外光線呢？其實其它的媒介如超音波、Ｘ光等都是可以的，唯便利、安全的考量就是紅外線，因其對一般性的人體都沒有直接傷害性(但很強時要避免長時間對人眼的直射)，又因具有對某一些材料有很好的透射能力，比如絲絨、尼龍(石化)等布料，嘿嘿這正是我們的衣服啦！也就是對紅外線言，妳穿的衣服要是這等材質且很緊貼時是很清涼的，所以要拍寫實物時如本身不是很燒的(發不出足夠的紅外線當量時)，人家就會利用紅外線投光灯向妳照射後，以取得足夠的反射量來成像了！就因紅外光線人眼看不到所以妳也就不知道了！ 另有一種具有所謂夜視功能的器具，其實就是它同時裝有紅外線投光灯，同時對紅外線的感應也是作得很敏銳的一個裝置。而有些保全監視場所，因日夜間可見光差異大時，都會補以紅外光投射且又可以隱密，所以宵小們不要以為你的行為可以摸黑而就神不知鬼不覺！有了這等紅外光的補助後，如不加特別的濾鏡下，於白天下如是彩色攝影機得到的成像因白光大成像還是彩色的，而於夜間時只有紅外光時得到的是黑白的。 -------------------------------------------------------------------------------- Ghostwolf 於 2004/01/12 17:50 以上這一留言中的影片，本人的看法就是一種利用紅外線夜視功能器材的補助，當對方已完全的被窺視下他們還可以─魟魟不知仔曉。於第一次機砲的響起後，人還可以很自若的沒有慌張、以為摸黑下神不知鬼不覺。尤其在第一個要死前他還會跳慢步，而當第一個被瞄準射殺後，咫尺間的同伴，還是很正經不知躲避、也不知同伴已昇天了，比對要被槍斃面臨時他們去得真是痛快極了。我要說明的，在這一影片有一個很明顯的特徵，因是利用紅外線感應的影像所以是黑白的、紅外線的補助下是一種不可見光對方不曉得敵人在那裡！ -------------------------------------------------------------------------------- 紅外線光電開關簡述─ 這等開關基本上採用任何的光源都是可以的，但是都要具有一個發射端和一個接收端的配合，才能形成回路的接通與不通(開與關)，而為何這等開關要選用紅外光呢？就是有鑑於光源非常的寛廣，而要一一濾除不必要的光源之干擾並不是很方便與經濟的，唯便宜的紅外光是在一般可見光之上，相對下就可以很方便的取得濾除可見光的材料─即濾光鏡片或黑色半透明物就可(因黑色就是吸光的結果)！ 然實際上在我們大地的環境中，並不是只有光源的因素會影響安全性而已，當利用紅外光來投射而再經反射後的接收，也並不是那麼的單純化就可以的。因為還要確保資訊的正確性，就還要克服它會因天候的關係而產生影響，諸如衰減、飽和、雜訊等之變化，這些性質的開關就得有一安全上的確保控制下使能使用。尤其一些高安全類的還得作本身溫度變化改變的漂移控制，以及再加調變與電子濾波的制恒下；如此一來，這一類開關器材的成本就可觀了，甚或針對高速移物體的檢測下，就更得考慮反應速度的處理問題！ （下待續─紅外線「光電開關種類」與「各類的工作機制」以及「應用」介紹） 想請教前輩們一個跟光電有點相關但又不是紅外線的問題。
-------------------------------------------------------------------------------- 「雷射光」是一種平行光束，擴散的角度很小，一些有學理基礎的人可能會認為，雷射光束是很難偵測得到的，又沒有固定的發射源方向！ 但實際上距離加大雷射功率會降低，光束就會擴大了(這是第一個接收的利多)。而距離越遠，相對擴散角度也會越大(這是第二個接收的利多)。同時投射的雷射光瞄準目標時，是以漸進的接近目標，則在附近各種雜物也都會使時雷射光散射(這又是另一個大好的時機)。在接收這一方，它並不是單有一個的接收端(就說單一個光電二極體好了)，它是可作成點矩陣式的來擴大接收面積，又同時的也可以按排各個接收單元的角度，如此一來可接收面積就更擴大了；也就是投射方雖是僅一個小點，但它還是會落在一個大面積範的圍內，這時就可以很容易的來感應了。 當然，還有一些方法可以再加進來檢測，這大都要取決於成本─比如也可多加一些反射鏡來形成導向以利接收。相對探測的一方也不是持續的發射，在一定的機運上也會形成瓶頸的，故也不是萬能啦。 -------------------------------------------------------------------------------- 感謝第一號軍事迷前輩的解惑， -------------------------------------------------------------------------------- >>那談到雷射散射的問題的話，LGB要怎麼保證跟對光束呢? -------------------------------------------------------------------------------- >>調整脈衝以期使跟雷射接收器所能探知者相符 這是一個基本的方式之一。在NO:88_4談到「再加調變與電子濾波的制恒」、「甚或針對高速移物體的檢測下」這是有緊密關係的，在今後的光電開關裡之「工作機制」中會談到這一安全性的環節與多種作法，也會述及反干擾。 | |
NO:91_1
| flak 於 2004/02/17 22:22 | |
| Re:IR的世界 | |
則在附近各種雜物也都會使時雷射光散射(這又是另一個大好的時機)。 這才是主要的原因，雷射光本身散射率很低的，這也是雷射之所以為雷射的原因。故雷射偵測器只能抓雷射打到目標後的多重反射。但這訊號非常的弱，故雷射偵測器在電戰領域中算是相當新進的科技，數量也還不普及。 以上這一留言中的影片，本人的看法就是一種利用紅外線夜視功能器材的補助 阿帕契上的紅外線有兩個PNVS與TADS。阿帕契飛行員也會配夜視鏡，但夜視鏡上不會有電腦資訊的顯示，也不能錄影。 | |
NO:91_2
| 第一號軍事迷 於 2004/02/17 22:30 | |
| Re:IR的世界 | |
FAF 於 2004/02/17 21:22 Re:IR的世界 >有點不太了解SWB前輩的意思 我就再巴它說白一點好了─「調整脈衝以期使跟雷射接收器所能探知者相符」 當發射出去的光源它雖有一定的波段波，如單在接收上可能還會感應其它的波光以及雜訊，甚或被其它所覆蓋。這時若改用「調整脈衝」的CYCLE & DUTY後再發射出去，當在接收回來後也要符合這一個CYCLE & DUTY時才可以被認知，相對也就是自設一個柵欄等效的濾除器，不是這一個編造方式的就被除掉了，能夠通過的才是自己的所以就可以「跟對光束」了，這是一個基本的作法之一然還有很多的方式可用，也還是會遇到一些問題的，就先這樣的解釋！ | |
NO:91_3
| SWB 於 2004/02/17 23:18 | |
| Re:IR的世界 | |
>>調整脈衝以期使跟雷射接收器所能探知者相符 引用自銅班蛇雷射脈衝頻率設定 2.砲彈發射時，藉由後座力及加速度開啟機械式的「保險與備發裝置」，此力道亦使翼片的卡銷釋放，離心力使控制翼面打開，部分電池組亦因後座力而開始放電，其後隨著飛行模式所設定的延期時間終止，所有的電池即完全啟動以供應整個彈頭內部所有電路所需的電力。 3.當彈頭飛行大約至彈道中點，位於彈體中間的四個氣動翼面張開以穩定氣流，而尾端的控制翼面之控制轉子接受導引介面的控制而修正彈頭至測滑攔截路徑（計算前置量）。 4.當彈頭接收到雷射定位指示器投射在目標所反射之雷射能量，將其解碼成控制指令以導引彈頭飛向目標；同時電子引信完成備發。當彈頭接觸目標時，引信之碰撞感應器或震波感應器將使爆炸藥鏈作用，以引爆彈頭並產生錐孔噴流向前噴射，此噴流可穿透一公尺均質鋼板。 | |
NO:91_4
| 第一號軍事迷 於 2004/02/17 23:22 | |
| Re:IR的世界 | |
>則在附近各種雜物也都會使時雷射光散射(這又是另一個大好的時機)。 >故雷射偵測器只能抓雷射打到目標後的多重反射。但這訊號非常的弱，故雷射偵測器在電戰領域中算是相當新進的科技，數量也還不普及。 這是一個條件之一，絶好利用的時機，只要有訊號可以感應，很微弱就算只有-50db甚或-60db之當量，仍然還是可以透過放大、增益控制、過濾選擇等來確認，還有再加系統通情（通報；它人感測的），「先進」大概就是電路、系統的科技。在民間有市場利多下，針對警用雷射測速槍，反制的防測器我辦到了，只能有0.3sec內的反應時間，足這一時間被照射過後就測定了(難逃法網)，警告後其它的就看駕駛人的機智反應(還是會給一些教戰守則的，笑，不談)，這比戰場上飛彈要來臨時以時間言還要嚴厲。 | |
NO:91_5
| FAF 於 2004/02/18 14:58 | |
| Re:IR的世界 | |
感謝各位前輩的指教。 | |
NO:91_6
| No.1 M. E. 於 2004/02/22 00:24 | |
| Re:IR的世界 | |
>你確定「超音波」能辦到嗎??? >如何用超音波UltraSound來獲得目標?? 這是以前有人質問我的，因當時氣分不好，一時覺得沒有什麼必要了；其實有很多的構想，實際上會被提出來，它已是成功後的信息了，實際上這們學問在國防上用的已很普遍，而當時會受到質疑又沒有人提出實用的我也感到很遇外！說來這也是與本欄相關的，今就特別提出來解釋一下─ 人類的耳朶，是提供人體感知外界的五種重要功能之一，它能夠根據聲音的高低及聽聞的經驗而察知方向為何。相對的，氣體、液體、或固體等媒體物質運不運動時也都會發出音波，然根據接收到的反射波就可經由非接觸方式迅速檢知物體的形狀、大小與距離等。自然界中，有些動物如海豚、蝙蝠等也就是利用本身發出的超音波來檢測的！ 在做物體的形狀及距離的檢知時，音波的頻率越高，解析度也就會越高，尤其是固體的場合，用超音波可檢查原子或分子的缺陷的大小或分佈等。又因音波的傳導速度比光、電還慢，利用電腦要得到距離之類的位置資訊時，可做得更正確、解析度更高的計測。 近年來隨著信號處理技術的進步，以及信號處理的工具─微電腦的發達，結合感測部分及信號處理部分的智慧型感測器的開發，已在各種感測技術中進展神速。就在超音波感測領域中，它可取得生物（以某一定間隔輪切）的斷層像的所謂超音波ＣＴ之類，即為其代表性的例子，除此之外，在魚群探測、軍用超音波聲納等廣泛被應用，而新型高性能超音波感測器的需求正在節節升高中。 而人工的超音波感測的方式，就是借由激勵ＰＺＴ陶質壓電振盪器發射出去，再由另一向的懸臂感應器引起振動，再補以一種叫LOCK-IN Amp.電路檢出電壓輸出，再來放大後加以分析、轉換資訊。它是人耳聽不到的音波，如果您以及身邊的雜物有被探測時，也就不知道了，發射功率的大小可決定探測範圍的大小，以及選用頻帶的高低可決定穿透的何種物質的能力的強弱，嘿嘿嘿同樣可以對人的銅體作寫實，而且是比紅外線強很多哦！ | |
