汽车夜视技术研究分析.pdf

轻型汽车技术 2012(1／2)总269／270 技术纵横 3 汽车夜视技术研究分析 诸葛晓宇 (武汉理工大学汽车工程学院) 摘 要 汽车夜视 系统属于汽车主动安全设备，可以增大夜间驾驶的视距，提高驾驶的安全 }生。本文主要介绍了汽车夜视技术的原理，发展以及在汽车上的应用及普及。 关键词：夜视系统 红外光 红外成像 波长不同，我们又可以把红外线分为三部分：近红外 1 前 言 线(0．7～2．5 m)，中红外线(2．5～25 m)和远红外线 一 直以来，夜间驾驶都是令人担心、事故频发的 (25—1000 m)。 驾驶状态之一。美国国家公路交能安全管理局的事 故统计表明：虽然夜间驾驶在整个公路交通中只占 25％左右，但却有42％的交通事故和58％的重大交 通事故发生在夜间道路。夜间驾驶之所以如此危险， 多是由于能见度较低，驾驶员视距不佳。而汽车夜视 系统的出现，很好地解决了这一难题。夜视系统大大 图T 太阳光谱 增加了安全距离，给了驾驶员更大的制动和反应的 余地。与安全气囊、ABS等被动安全装置不同，汽车 红外技术中，利用的是红外线与物质的交互作 夜视系统属于主动安全设备，能提早防患于未然，提 用。物质内部的原子和分子在不停运动，都有一定 高行驶安全性。 的能量。如有外来刺激和干扰，改变了其运动状态， 能量发生了变化，就发生了物理学上的 “跃迁”，即 2 汽车夜视系统原理 能量的释放。释放能量常见的方式就是辐射 电磁 2．1 红外光与红外成像 波。因此红外线不只是太阳光的成分之一 ，所有温 自汽车夜视系统问世以来，红外技术一直是其 度高于绝对零度的物体都会辐射红外线。我们把景 仰仗的基础。红外辐射和红外成像是研究系统最基 物反射的或 自身辐射的红外辐射图样，转换成人眼 本的出发点。 可观察到的图样 ，这就是红外成像技术。利用物体 红外辐射又称红外光、红外线。我们知道，太阳 自身发射的红外线照出物体的像，称为被动红外成 光是由彩色光混合而成的，即 “太阳光谱”，如图l 像；而以红外辐射源照射物体，利用被反射的红外辐 所示。科学实验表明，光的热效应是由紫光到红光逐 射摄取物体的像，称为主动式红外成像。与之相对应 渐增大的，而热效应最大的位于红光外面，我们称之 的，就是被动夜视技术和主动夜视技术。 为 “红外光”，它与我们可以看到的彩色光物理性能 2．2 被动式红外夜视技术 相同，只是我们的眼睛看不到它。红外线是介于可见 被动红外夜视技术也称红外成像技术，利用物 光与微波之间的电磁波，波长0．75～1000 m，根据 体的红外辐射来得到物体的像。热成像系统的作 4 技术纵横 轻型汽车技术 2012(1／2)总269／270 用就是基于 目标与背景的温度及辐射发射率的差 物体的像。与被动式红外夜视系统相比，主动式红外 异，利用辐射测温技术对 目标逐点测定辐射强度，而