CN116263540A - 一种微光夜视装置和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微光夜视装置和使用方法，其中一实施例的微光夜视装置包括物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元，其中，所述探测器件，用于将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；所述目镜单元，用于对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。本发明提供的微光夜视装置通过物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元间的匹配实现对微光下的目视观察，具有实际应用价值。

Description

一种微光夜视装置和使用方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种微光夜视装置和使用方法。

背景技术

目前市场上的夜视仪均以红外夜视相关为主。主动式红外夜视仪工作时需要使用自身携带的红外辐射光源进行主动照明，通过接收目标反射红外光源的红外光来进行观察，隐蔽性较差；被动式红外夜视系统是依靠接收目标自身反射的红外辐射来实现对目标的观察，系统基于景物各部分之间的温度和辐射发射率差异来发现目标，形成可见的热图像，无法实现彩色图像显示，且其成本较高，使其在应用和广泛装备上受到限制。

因此，如何实现可广泛应用的夜视装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种微光夜视装置，包括物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元，其中

所述探测器件，用于将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；

所述目镜单元，用于对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。

进一步的，所述探测器件与所述物镜单元满足：所述物镜单元的物镜镜头的MTF的截止频率与所述探测器的1/(2×像元尺寸)匹配设置。

进一步的，所述探测器件的像元尺寸大于等于2μm且小于等于15μm，所述探测器件的分辨率大于等于1024×768，响应波段大于等于400nm且小于等于1100nm，靶面尺寸的对角线线长大于等于10.52mm且小于等于14.08mm；

所述物镜镜头的光圈尺寸大于等于F/1.08且小于等于F/1.32，F为镜头焦距与镜头有效口径直径的比值；所述物镜镜头的焦距大于等于20.25mm且小于等于24.75mm，所述物镜镜头的视场角度大于等于27.26度且小于等于34.54度。进一步的，所述显示屏与所述目镜单元满足：所述目镜单元的目镜镜头的MTF的截止频率与所述显示屏的1/(2×像素尺寸)匹配设置。

进一步的，所述显示屏的像素尺寸大于等于2μm且小于等于20μm；

所述目镜单元的目镜镜头的视放大率大于等于11.51且小于等于15.29，视场角度大于等于27度且小于等于33度，出瞳直径大于等于4mm且小于等于10mm，出瞳距离大于等于10mm且小于等于30mm。

进一步的，所述显示屏的像素密度大于等于5000PPI，分辨率大于等于1024×768，所述显示屏的亮度大于等于300nit。

进一步的，所述探测器件包括快门、感光传感器和图像处理电路，其中，

所述感光传感器，用于将通过所述快门从所述目镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号；

所述图像处理电路，用于将所述电信号转换为电子图像并传输至所述显示屏。

进一步的，所述物镜单元包括螺纹固定在所述物镜镜头上的第一镜头圈，用于旋动调节所述物镜镜头的焦距。

进一步的，所述微光夜视装置还包括设置在靠近所述目镜镜头一侧的第一旋钮和功能按键，其中

所述第一旋钮，用于选择摄像功能，所述摄像功能包括拍摄图像和录制视频；

所述功能按键，用于根据所述第一旋钮选择的摄像功能启动摄像头以实现图像拍摄或视频录制。

进一步的，所述微光夜视装置还包括设置在所述物镜单元下方的用于补光的导光柱。

进一步的，所述目镜单元包括至少两个镜片；

所述微光夜视装置还包括第二旋钮，用于调节所述至少两个镜片中的一个镜片的位置进行内部调焦以实现屈光度调节，所述微光夜视装置的屈光度调节的范围大于等于-500度并且小于等于500度。

进一步的，所述微光夜视装置包括主板，所述微光夜视装置包括设置在所述主板上的存储器和WIFI通信模块；

和/或

所述微光夜视装置包括可充电电池和定位装置；

和/或

所述微光夜视装置包括设置在所述物镜单元下方的麦克风。

本发明第二方面提供一种使用如第一方面所述的微光夜视装置的使用方法，包括：

探测器件将物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；

目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头MTF的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。

本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二方面所述的方法。

本发明第四方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述的方法。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种微光夜视装置和使用方法，并通过物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元间的匹配实现对微光下的目视观察，具体的，通过像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数相匹配的探测器件将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，再通过光学参数与显示屏的像素尺寸匹配的目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，能够提供全彩微光目视服务，有效增强用户体验，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有实际应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例所述微光夜视装置的结构示意图；

图2示出本发明的一个实施例所述微光夜视装置的截面示意图；

图3示出本发明的一个实施例所述使用方法的流程图；

图4示出本发明的另一个实施例所述的一种计算机设备的结构示意图；

图5a-5d示出本发明的一个实施例所述物镜单元的仿真示意图；

图6a-6d示出本发明的一个实施例所述目镜单元的仿真示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

针对上述情况，发明人经过经大量研究和试验提出，目前夜视仪存在缺点的原因在于，对过度依赖红外光，没有对夜间自然环境的光信号进行利用，例如对目标观测物反射的星光、月光、大气辉光等自然光进行探测和光信号处理等。

根据上述问题和导致该问题的原因，如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种微光夜视装置，包括物镜单元10、探测器件20、显示屏30和目镜单元40，其中，所述探测器件20，用于将所述物镜单元10采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏30，所述探测器件20的像元尺寸与所述物镜单元10的物镜镜头的光学参数匹配；所述目镜单元40，用于对所述显示屏30根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元40的目镜镜头的光学参数与所述显示屏30的像素尺寸匹配。

在本实施例中，通过像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数相匹配的探测器件将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，再通过光学参数与显示屏的像素尺寸匹配的目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，能够提供全彩微光目视服务，有效增强用户体验，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有实际应用价值。

在一个具体的示例中，如图1所示，所述物镜单元10包括物镜镜头，通过物镜镜头采集环境景物的光，在本实施例中，物镜镜头包括第一物镜镜头11和第二物镜镜头12形成的组合镜头，用于采集例如目标观测物在夜间反射的自然光，例如目标观测物反射的星光、月光或大气辉光。

在本实施例中，如图1所示，所述探测器件20包括快门21、感光传感器22和图像处理电路23，其中，所述感光传感器22用于将通过所述快门21从所述物镜单元10采集的环境景物的光信号转换为电信号。在本实施例中，快门21用于控制进光量，通过设置快门的速度控制进入感光传感器22的环境光的光量，当快门速度越快则入射光线通过时间越短则画面越暗，当快门速度越慢则入射光线通过时间越长则画面越亮；考虑到夜间成像所处的微光环境，本实施例相对延长快门速度以采集较多的环境光。同时，感光传感器22将物镜单元采集的环境光进行成像，将光信号转换成电信号并传输至图像处理电路，本实施例采用的感光传感器具有较高灵敏度以提升夜间视力。同时，检测器件通过处于感光传感器后端的图像处理电路对转换的电信号进行信号放大和增强处理，将电信号转换为显示屏可显示的电子图像并传输至显示屏。

在本实施例中，通过相互匹配的探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数实现对外部环境的入射光的成像，具体的，所述探测器件与所述物镜单元满足：所述物镜单元的物镜镜头的MTF的截止频率与所述探测器的1/(2×像元尺寸)匹配设置；所述探测器件的像元尺寸大于等于2μm且小于等于15μm，所述探测器件的分辨率大于等于1024×768，响应波段大于等于400nm且小于等于1100nm，靶面尺寸的对角线线长大于等于10.52mm且小于等于14.08mm；所述物镜镜头的光圈尺寸大于等于F/1.08且小于等于F/1.32，F为镜头焦距与镜头有效口径直径的比值；所述物镜镜头的焦距大于等于20.25mm且小于等于24.75mm，所述物镜镜头的视场角度大于等于27.26度且小于等于34.54度。

在本实施例中，通过互相匹配的物镜单元和探测器，实现在夜间微光环境下，对观测物的成像。具体的，物镜镜头的MTF的截止频率表明包括观测物的外部环境光进入物镜镜头后保留的观测物的信息，而探测器件的像元尺寸为感光传感器的像元尺寸，探测器件的感光传感器的像元尺寸为5.8μm x5.8μm，物镜镜头的MTF的截止频率大于0.3@861p/mm。当物镜镜头的MTF的截止频率与感光传感器的像元尺寸满足上述匹配关系时，探测器件的感光传感器能够最大程度地对通过物镜单元的包括观测物的光信号进行探测，对保留观测物的光信息进行识别并转化为电信号，从而达到适于人眼夜间观察的亮度，再通过图像处理电路对电信号进行图像处理以形成适于显示屏显示的电子图像。

如图5a所示为物镜球差仿真图，其中，IMA代表屏幕尺寸，不同颜色表征为不同波长的球差，如图可知，当球差越小时像质越好。如图5b所述为物镜场曲仿真图，其中，横轴为偏离光轴的距离，纵轴为场曲，不同颜色代表不同波长场曲曲线，如图可知，当物镜单元的场曲小于等于0.1mm时，成像质量佳。如图5c所示为物镜畸变仿真图，其中，横轴为畸变量，纵轴为视场，不同颜色代表不同波长畸变曲线，如图可知，当物镜单元的畸变小于等于1％时，成像变形小，成像质量佳。如图5d所示为物镜单元的物镜镜头的MTF截止频率的仿真图，其中，横轴为截止频率，纵轴为数值，不同颜色代表不同视场MTF曲线，如图可知，当物镜镜头的MTF截止频率大于等于0.3@86lp/mm时，具有较好的成像质量。

值得说明的是，本实施例中的探测器件不仅对人眼可感知的可见光波段的光敏感，通过较宽的响应波段范围将探测的光谱拓展到红外波段，即探测器件通过光电效应原理与光电子成像的方法，扩展了人眼的视觉能力。同时，本实施例的探测器件的分辨率相比于相关技术中的夜视仪的分辨率有了较大的提高，即可采集的观测物的信息更加细腻，从而提升低照度下彩色显示能力。

在本实施例中，显示屏对接收的电子图像进行显示，所述显示屏的像素密度大于等于5000PPI，分辨率大于等于1024×768，亮度大于等于300nit。为适于用户观测，通过具有与显示屏的像素尺寸匹配的光学参数的目镜镜头对显示屏显示的图像进行放大，所述目镜单元40包括目镜镜头41，以便于用户在夜间对观测物进行探查。

具体的，所述显示屏与所述目镜单元满足：所述目镜单元的目镜镜头的MTF的截止频率与所述显示屏的1/(2×像素尺寸)匹配设置；所述显示屏的像素尺寸大于等于2μm且小于等于20μm；所述目镜单元的目镜镜头的视放大率大于等于11.51且小于等于15.29，视场角度大于等于27度且小于等于33度，出瞳直径大于等于4mm且小于等于10mm，出瞳距离大于等于10mm且小于等于30mm。

在本实施例中，通过互相匹配的显示屏和目镜单元，实现将电子图像呈现给通过目镜单元观测的用户。具体的，显示屏的像素尺寸为4.6μm x4.6μm，目镜镜头的MTF的截止频率大于0.2@201p/mm。目镜镜头的MTF的截止频率表明显示屏发出的包括观测物的光进入目镜镜头后保留的观测物的信息，而显示屏的像素尺寸与目镜镜头的MTF的截止频率满足上述匹配关系时，用户通过目镜镜头能够最大程度地进行夜间观测，有效提高用户的夜视能力。

如图6a所示为目镜球差仿真图中，其中，IMA代表屏幕尺寸，不同颜色表征为不同波长的球差，如图可知，当球差越小成像越好。如图6b所述为目镜场曲仿真图，其中，横轴为偏离光轴的距离，纵轴为场曲，不同颜色代表不同波长场曲曲线，如图可知，当目镜单元的场曲小于等于0.25mm时，成像质量佳。如图6c所示为目镜畸变仿真图，其中，横轴为畸变量，纵轴为视场，不同颜色代表不同波长畸变曲线，如图可知，当目镜单元的畸变小于等于5％时，成像变形小，成像质量佳。如图6d所示为目镜单元的目镜镜头的MTF截止频率的仿真图，其中，横轴为截止频率，纵轴为数值，不同颜色代表不同视场MTF曲线，如图可知，当目镜镜头的MTF截止频率大于等于0.2@201p/mm时，具有较好的成像质量。

值得说明的是，本实施例的微光夜视装置可以为单目装置或双目装置，本申请对此不作具体限定，本领域技术人员应当根据实际应用需求对微光夜视装置进行设计，在此不再赘述。

值得说明的是，本申请使用的显示屏的像素密度大于等于5000PPI，分辨率大于等于1024×768，远高于相关技术中夜视仪的像素密度和分辨率，从而实现用户在夜间微光下的目视观察。

本实施例提供的微光夜视装置，通过物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元间的匹配实现对微光下的目视观察，相比于相关技术中夜视仪在照度为(1-3)×10^-2LUX的情况下能见度为8km的目视水平，本实施例的微光夜视装置在能见度相同的情况下，照度降低至(1-3)×10^-3LUX；换句话说，本实施例的微光夜视装置能够在更黑的环境下工作，增强了环境适应性，可广泛应用于夜钓，探险，航海等邻域。

如图2所示，为本实施例的微光夜视装置的截面剖视图。包括物镜单元10、通过螺纹固定在物镜单元10上的第一镜头圈13，与物镜单元连接的探测器件20，与探测器件20连接的显示屏(未显示)，位于显示屏后端的目镜单元40，设置在微光夜视装置内部的主板60，设置在主板60上的存储器59、WIFI通信模块55，以及设置在微光夜视装置靠近顶部位置的定位装置51、设置在微光夜视装置靠近目镜单元一侧的壳体上的开关57和功能按键58、设置在物镜单元下方的麦克风52和导光柱53、设置在微光夜视装置靠近底部位置的可充电电池54、设置在靠近物镜单元一侧的壳体上的第一旋钮56、以及设置在目镜单元下方的第二旋钮61。

具体的，第一镜头圈13通过螺纹固定在物镜单元10上，用于旋动调节所述物镜镜头的焦距，即通过调节物镜单元与探测器件的感光传感器的距离来实现调焦，从而调节图像清晰度。

其中，第一旋钮56和功能按键58配合使用，扭动第一旋钮56，根据第一旋钮上的标识选择摄像功能，例如选择微光夜视装置处于拍摄图像状态，或处于录制视频状态，在确定摄像功能的同时，通过功能按键56进行操作。例如摄像功能为拍摄图像状态，通过功能按键启动摄像头进行图片拍摄；例如摄像功能为录制视频，通过功能按键启动摄像头进行视频拍摄。本微光夜视装置还包括设置在装置内部的主板60上存储器59，例如存储容量大于等于32G，用于存储拍摄的图片和视频，并通过微光夜视装置预留的通信接口连接的数据线输出以实现有线通信，或通过微光夜视装置内部的主板60上设置的WIFI通信模块输出以实现无线通信。

值得说明的是，第一旋钮56可以同时设置多个功能，本实施例的微光夜视装置为减少外部部件，将例如WIFI功能设置在第一旋钮上，通过第一旋钮旋动启动WIFI功能，具体的，通过第一旋钮选择WIFI功能，启动设置在微光夜视装置内的WIFI通信模块55，从而实现微光夜视装置的无线通信功能。本领域技术人员应当根据实际应用需求进行适当功能的设置，在此不再赘述。

考虑到夜间处于极暗状态，无法通过大自然的微光对观测物进行观测，本实施例的微光夜视装置在物镜单元下方设置导光柱53，用于对物镜单元进行补光，所述导光柱发射红外光以便于观测物根据红外光进行反射，从而实现物镜单元接收包括环境景物的光，从而实现对观测物的夜间目视观测。

值得说明的是，本实施例的微光夜视装置可以工作在被动工作模式下，即仅通过接收自然光实现夜间观测；也可以根据实际环境需要通过导光柱53发射红外光以实现主动观测，即工作在主动工作模式下；从而拓宽微光夜视装置的应用范围，便于携带且不易暴露，增加用户体验。

如图1所示，考虑到用户可能存在的屈光不正或远视问题，本实施例的微光夜视装置的目镜单元包括至少两个镜片41和42，利用第二旋钮21调节所述至少两个镜片41和42中的一个镜片的位置进行内部调焦以实现屈光度调节。

具体的，为了实现屈光度调节，通过调节微光夜视装置中目镜单元中的至少两个镜片中的一个，例如通过第二旋钮61调整某一个镜片与另一个镜片的位置距离以进行内部调焦，使其达到一定范围内的连续屈光度转换，从而使入眼的图像清晰，从而对于近视或者远视的用户，能够在不需要佩戴眼镜的情况下即可看到清晰的画像，所述屈光调节器的自由度大于等于-500度并且小于等于500度，进一步为用户提供清晰的图像，有效提高用户体验。

同时，考虑到微光夜视装置的便携使用，微光夜视装置还包括内置的可充电电池54，通过充电口胶帽保护的充电接口、接入例如USB接口的充电线进行充电，续航时间大于等于3小时，便于用户夜间使用。对于存在固定电源的应用场景，微光夜视装置还通过接入的充电线在连接电源的情况下持续工作。

本实施例的微光夜视装置适于普通工作环境，例如在温度大于等于-20度且小于等于50度的情况下正常工作；并且，本实施例的微光夜视装置可以根据极寒或高温需求，通过使用防寒防高温器件实现在更加严苛的高寒高温环境下工作。

本实施例的微光夜视装置具有结构简单、体积小、重量轻、易携带等特点，主机采用内部金属外部塑胶材质的外壳对装置本身进行保护；同时在微光夜视装置内部设置定位装置51，例如GPS装置以适用于野外生活和工作的定位需要，能够实时获取位置信息；以及设置在微光夜视装置内部的麦克风52实现音频播放或音频操作。

本实施例的微光夜视装置通过物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元间的匹配实现通过增强微弱可见光信号或探测红外光信号，将光信号转化为人眼可见光，使人在微光或全黑环境中对观测物进行目视观察，并进一步提供全彩微光目视服务，有效增强用户体验，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有实际应用价值。

与上述实施例提供的微光夜视装置相对应，本申请的一个实施例还提供一种利用上述微光夜视装置的使用方法，由于本申请实施例提供的使用方法与上述几种实施例提供的微光夜视装置相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的使用方法，在本实施例中不再详细描述。

如图3所示，本申请的一个实施例还提供一种利用上述微光夜视装置的使用方法，包括：

通过探测器件将物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；

通过目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头MTF的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。

本实施例通过像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数相匹配的探测器件将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，再通过光学参数与显示屏的像素尺寸匹配的目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，能够提供全彩微光目视服务，有效增强用户体验，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有实际应用价值。

本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现基于微光夜视装置的使用方法。

在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

如图4所示，本发明的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图4显示的计算机设备412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机设备412以通用计算设备的形式表现。计算机设备412的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元416，系统存储器428，连接不同系统组件(包括系统存储器428和处理单元416)的总线418。

总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)430和/或高速缓存存储器432。计算机设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储器428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储器428中，这样的程序模块442包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向设备、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备412交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备412能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口422进行。并且，计算机设备412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器420通过总线418与计算机设备412的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备412使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器单元416通过运行存储在系统存储器428中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种基于微光夜视装置的使用方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (15)

1.一种微光夜视装置，其特征在于，包括物镜单元、探测器件、显示屏和目镜单元，其中

所述探测器件，用于将所述物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至所述显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；

所述目镜单元，用于对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。

2.根据权利要求1所述的微光夜视装置，其特征在于，所述探测器件与所述物镜单元满足：所述物镜单元的物镜镜头的MTF的截止频率与所述探测器的1/(2×像元尺寸)匹配设置。

3.根据权利要求2所述的微光夜视装置，其特征在于，所述探测器件的像元尺寸大于等于2μm且小于等于15μm，所述探测器件的分辨率大于等于1024×768，响应波段大于等于400nm且小于等于1100nm，靶面尺寸的对角线线长大于等于10.52mm且小于等于14.08mm；

所述物镜镜头的光圈尺寸大于等于F/1.08且小于等于F/1.32，F为镜头焦距与镜头有效口径直径的比值；所述物镜镜头的焦距大于等于20.25mm且小于等于24.75mm，所述物镜镜头的视场角度大于等于27.26度且小于等于34.54度。

4.根据权利要求1所述的微光夜视装置，其特征在于，所述显示屏与所述目镜单元满足：所述目镜单元的目镜镜头的MTF的截止频率与所述显示屏的1/(2×像素尺寸)匹配设置。

5.根据权利要求4所述的微光夜视装置，其特征在于，

所述显示屏的像素尺寸大于等于2μm且小于等于20μm；

所述目镜单元的目镜镜头的视放大率大于等于11.51且小于等于15.29，视场角度大于等于27度且小于等于33度，出瞳直径大于等于4mm且小于等于10mm，出瞳距离大于等于10mm且小于等于30mm。

6.根据权利要求1所述的微光夜视装置，其特征在于，所述显示屏的像素密度大于等于5000PPI，分辨率大于等于1024×768，所述显示屏的亮度大于等于300nit。

7.根据权利要求1所述的微光夜视装置，其特征在于，所述探测器件包括快门、感光传感器和图像处理电路，其中，

所述感光传感器，用于将通过所述快门从所述目镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号；

所述图像处理电路，用于将所述电信号转换为电子图像并传输至所述显示屏。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的微光夜视装置，其特征在于，所述物镜单元包括螺纹固定在所述物镜镜头上的第一镜头圈，用于旋动调节所述物镜镜头的焦距。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的微光夜视装置，其特征在于，所述微光夜视装置还包括设置在靠近所述目镜镜头一侧的第一旋钮和功能按键，其中

所述第一旋钮，用于选择摄像功能，所述摄像功能包括拍摄图像和录制视频；

所述功能按键，用于根据所述第一旋钮选择的摄像功能启动摄像头以实现图像拍摄或视频录制。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的微光夜视装置，其特征在于，所述微光夜视装置还包括设置在所述物镜单元下方的用于补光的导光柱。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的微光夜视装置，其特征在于，所述目镜单元包括至少两个镜片；

所述微光夜视装置还包括第二旋钮，用于调节所述至少两个镜片中的一个镜片的位置进行内部调焦以实现屈光度调节，所述微光夜视装置的屈光度调节的范围大于等于-500度并且小于等于500度。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的微光夜视装置，其特征在于，

所述微光夜视装置包括主板，所述微光夜视装置包括设置在所述主板上的存储器和WIFI通信模块；

和/或

所述微光夜视装置包括可充电电池和定位装置；

和/或

所述微光夜视装置包括设置在所述物镜单元下方的麦克风。

13.一种使用如权利要求1-12中任一项所述的微光夜视装置的使用方法，其特征在于，包括：

通过探测器件将物镜单元采集的环境景物的光信号转换为电信号并形成电子图像以传输至显示屏，所述探测器件的像元尺寸与所述物镜单元的物镜镜头的光学参数匹配；

通过目镜单元对所述显示屏根据所述电子图像显示的画面进行放大以便于用户观看，所述目镜单元的目镜镜头MTF的光学参数与所述显示屏的像素尺寸匹配。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求13所述的方法。

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求13所述的方法。

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