VIS-NIR成像

VIS-NIR相机是一种对可见光和近红外辐射敏感的电子成像设备，可生成电子图像。VIS-NIR相机通常采用硅固态传感器制造，而这些传感器则基于两种相互竞争的技术：互补金属氧化物半导体（CMOS）或电荷耦合器件（CCD）。然而，越来越多的高灵敏度VIS-NIR相机开始采用基于非标准技术制造的硅固态传感器，例如：增强型CCD（ICCD）、增强型CMOS（ICMOS）、电子倍增CCD（EM CCD）、电子轰击有源像素传感器（EBAPS传感器）、电子轰击CMOS（EBCMOS）、微通道板互补金属氧化物半导体（MCPCMOS）、科学级CCD（sCCD）以及科学级CMOS（sCMOS）。

从测试方法论的角度来看，成像传感器制造技术并不重要，本文也不讨论VIS-NIR相机中不同类型图像传感器之间的具体差异。更重要的是根据电子图像标准对VIS-NIR相机进行分类。绝大多数VIS-NIR相机采用两种模拟视频标准生成电子图像：PAL 或 NTSC。然而，越来越多的 VIS-NIR 摄像机开始采用不同的数字标准：Camera Link、GigE、LVDS、SDI、DVI、HD-SDI、HDMI、AHD、HD-TVI、HD-CVI、CoaXPress、USB2.0、USB3.0、以太网。实际上，这意味着需要不同的图像采集卡和采集软件来捕获市面上的VIS-NIR相机。

可见光-近红外成像技术的术语尚未标准化，这些摄像机被冠以一系列不同的名称：CCD 摄像机（过去大多数VIS-NIR相机都是 CCD 摄像机）、电视摄像机（VIS-NIR相机可被视为传统老式电视摄像机的继任者）、日光摄像机（与主要在夜间使用的红外热成像仪不同，VIS-NIR相机主要在白天条件下使用）、视频摄像机（VIS-NIR相机可生成实时视频类图像）、机器视觉摄像机（机器视觉中使用的几乎所有摄像机都是VIS-NIR相机）。

VIS-NIR相机已得到非常广泛的应用，并在全球范围内以巨大的产量进行生产。本网站主要专注于测试高端监控摄像机。这些是价格昂贵的VIS-NIR相机，配备大变焦镜头，能够进行中远程监控，并应用于国防、重要基础设施保护、搜救行动以及环境保护等领域。与红外热成像仪相比，VIS-NIR相机往往被低估。然而，事实证明，它们在远距离监控中是一项宝贵的工具，因为它们能够在保持与同视场角红外热成像仪相比体积、重量和价格仅为其几分之一的同时，以持续调节的视场提供高分辨率的彩色图像。此外，最佳的VIS-NIR相机在昼夜两种条件下都能有效运行。在极端光照条件下测量性能参数，对于正确评估这些高端监控摄像机至关重要。

针对中长距离监控的高端VIS-NIR相机的测试和评估实际上尚未标准化。虽然国际组织（欧洲广播联盟、欧洲机器视觉协会、英国标准协会）发布了一些现代标准，规范了VIS-NIR相机在三个特定民用领域（电视演播室、机器视觉、短距离闭路电视监控）的测试，但尚无标准规范本文所讨论的军用型VIS-NIR相机的测试与评估。在此情况下，军用型VIS-NIR相机的测试通常采用红外热成像仪测试方法的改良版本。测试系统中，光源取代了黑体。最小可分辨对比度取代了最小可分辨温差，成为主要参数。此外还有其他几处差异。