MATLAB微光图像数字增强技术研究(4)
（2）背景噪声。把像增强器放在黑暗的环境中，当接通电源之后，荧光屏上会出现一直闪烁的光点，这个时候，这样的光点就叫做暗背景。这个现象说明，在像增强器中存在与光照无关的电子，它主要来自于光电阴极的热发射电流，局部的场致发射，正极上的二次电子发射，这些电子在电场的作用下轰击荧光屏，从而产生一些闪烁的光点。
（3）响应灵敏度。响应灵敏度包括两个方面，一是像增强器光阴极的光灵敏度；二是光阴极的光谱响应与夜天空辐射光谱的匹配程度。
（4）好的调制传递特性。
（5）高的图像传递信噪比。
（6）快的时间响应。
3.2.2 光学系统
在设计微光夜视仪器光学系统时必须设法校正或减少像差，以提高系统成像的清晰度，有时为了减少像差，会使光学系统的结构变得相当复杂。
直视式微光夜视仪器光学系统结构如图3.2[8]所示。我们所要观察的目标反射出来的光在像增强器的阴极表面形成一个倒置的像，在荧光屏上形成所要观察的像，再经过目镜放大，被人眼所接收。
夜视微光观察系统，如远距离微光观察镜、头盔微光驾驶仪等，由物镜，像增强器还有目镜三部分组成[10]。而在微光瞄准仪器中，还必须加入分划投影系统，用以把被照明的分划板瞄准线按适当的比例放大，投影到像增器的光阴极面上，使观察者能够同时看到目标和分划，并用分划表尺和立标实现对目标的瞄淮。
图3.2 微光光学系统的基本组成
1，5，6，7，8-微光物镜；9，10，11，12，13-目镜；2，3，4，6，8-分划投影系统
（1）微光夜视系统的光学性能：视场、放大率、最大观察距离和最短工作距离、分辨率、视差、视度装定及其调节范围、出瞳直径、出瞳距离等。
（2）双目系统。双目系统又叫双管双目系统，人通过两只目镜筒同时观察同一个物体。例如，双筒望远镜、双目观察用的显微镜、头盔微光观察镜等。
这类仪器除上述讨论过的各种光学性能要求外，还有其特殊要求。例如，双筒相对光轴的倾斜要求(双筒光轴平行差)。如果这性能达不到规定的要求，双眼通过仪器看同一物体时，就会产生双像。
（3）物镜。物镜是微光系统信号的人口。要最大限度地吸收来自目标的光子信号，就要增大物镜的通光孔径，大通光孔径物镜对提高微光系统的信噪十分有利，同时，必须最大限度地消除杂散光，因为光阴极很敏感，杂散光的进入会严重影响像质[11]。
物镜的性能体现在：相对孔径、有效光阑指数r、物镜的线视场、调制传递函数及杂散光的情况(杂光系数)。
随着相对孔径的增大，聚光能力就会变强，同理，为了使像差的调整变的更加容易，结构更简单，必须要使F值变小，因此大相对孔径的物镜比较重要的。
（4) 目镜。像增强器荧光屏到人眼的这部分叫做目镜系统。使呈现在荧光屏上的像放大。
3.2.3 高压电源
微光成像系统所用高压电源的组成、功用、原理及成像系统对电源的要求等与主动红外成像系统的基本相同。
3.3 微光图像特性分析
3.3.1 微光环境分析
图3.3[8]给出了地球表面自然光照度等级范围。
图3.3 地球表面自然光照度等级范围
了解各种微光条件下的光谱特性，对分析微光条件下目标的特性是必不可少的[12]。夜间天空辐射的微光波长大约从0.2-14µm，即可见光光谱区域和近红外光谱区域。这些微光主要来源于月光、星光、大气辉光、高空OH带的辐射和云层的散射以及物体本身的热辐射（主要是8-12µm的远红外区），物体自身的热辐射能量要比微光区的高5个数量级。除此之外，城市周围人为的辉光和人造光也是微光的来源之一。
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