परिचय

नाइट विजन का अर्थ है रात में अंधेरे में देखने की क्षमता। यह क्षमता आम तौर पर उल्लू और बिल्लियों में होती है, लेकिन विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ उपकरणों का विकास किया गया है जो मानव को अंधेरी रात में और साथ ही प्रतिकूल वायुमंडलीय परिस्थितियों जैसे कोहरा, बारिश, धूल आदि में देखने में सक्षम बनाता है। आँख पर पड़ने वाले प्रकाश की तीव्रता के आधार पर, मानव आँख की मांसपेशियों में स्वचालित रूप से खिंचाव या संकुचन की क्षमता होती है। जब हम तेज धूप में बाहर जाते हैं तो पुतली सिकुड़ जाती है। वैकल्पिक रूप से, जब हम छायांकित या अंधेरे कमरे में प्रवेश करते हैं, उस समय आंख की मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं और आंख के लेंस के छिद्र को इतना बड़ा कर देती हैं कि पर्याप्त मात्रा में प्रकाश गुजर सके, इसलिए कमरे की वस्तुएं धुंधली दिखाई देती हैं। . इस वजह से मानव आंख की सीमाएं हैं। आंख की मांसपेशियां एपर्चर को अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ा सकती हैं।

इसलिए, रात के कम प्रकाश में हम वस्तुओं को देखने में असमर्थ होते हैं क्योंकि प्रतिबिम्ब स्पष्ट रूप से रेटिना पर नहीं बन पाता है। रात में और खराब दृश्यता की स्थिति में लक्ष्यों का पता लगाने और पहचानने की क्षमता आवश्यक सैन्य आवश्यकता रही है। आधुनिक सेना को रात में और अत्यंत खराब दृश्यता की स्थिति में काम करने की आवश्यकता है, चूंकि सैनिकों को अक्सर रात में अंधेरे में लड़ना पड़ता है, जहां तक लक्ष्य के स्थान का संबंध है, उन्हें गंभीर तनाव का सामना करना पड़ता है। साथ ही विभिन्न प्रकार के वन्य जीवन पर्यवेक्षकों को कम रोशनी की समस्याओं का सामना करना पड़ता है क्योंकि कई जंगली जानवर दिन की तुलना में रात के समय में अधिक सक्रिय होते हैं, इसलिए वहां की जीवनशैली का निरीक्षण करना और इसका अध्ययन करना महत्वपूर्ण है। इसलिए तकनीकी साधनों से मानव को अंधेरे में देखने में असमर्थ बनाने के लिए नाइट विजन तकनीक विकसित की गई है। यह पत्र विभिन्न तकनीकों का वर्णन करता है और विभिन्न उपकरणों को अंधेरी रात में देखने में सक्षम बनाने के लिए विकसित किया गया है।

नाइट विजन टेक्नोलॉजीज के प्रकार

1. छवि गहनता
2. सक्रिय रोशनी
3. थर्मल इमेजिंग

1.छवि गहनता

छवि गहनता प्रणाली उपलब्ध प्रकाश के निम्न स्तरों को बढ़ाकर प्रत्यक्ष अवलोकन का समर्थन करती है। वे ‘रात को दिन में नहीं बदलते’ और न ही वे उन समस्याओं पर काबू पाते हैं जो कम रोशनी वाले वातावरण में दृष्टि को प्रभावित करती हैं। इमेज इंटेन्सिफायर एक वैक्यूम ट्यूब आधारित उपकरण है जो छवि से अदृश्य प्रकाश को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करता है ताकि अंधेरे में एक वस्तु को कैमरे या नग्न आंखों द्वारा देखा जा सके। जब प्रकाश एक आवेशित फोटोकैथोड प्लेट से टकराता है, तो इलेक्ट्रॉन एक वैक्यूम ट्यूब के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं जो सूक्ष्म चैनल प्लेट पर प्रहार करते हैं जिससे छवि स्क्रीन उसी पैटर्न में चित्र के साथ रोशन हो जाती है जैसे प्रकाश फोटोकैथोड पर हमला करता है, यह एक बहुत पसंद है एक सीआरटी टेलीविजन, लेकिन कलर गन के बजाय फोटोकैथोड एमिटिंग करता है। तीव्र छवि को आमतौर पर एक फॉस्फर स्क्रीन पर देखा जाता है जो उपयोगकर्ता की ऐपिस पर मोनोक्रोम, वीडियो जैसी छवि बनाता है।

लाभ

• उत्कृष्ट निम्न रात्रि प्रकाश स्तर संवेदनशीलता।
• बढ़ी हुई दृश्यमान इमेजिंग सर्वोत्तम संभव पैदावार देती है। मान्यता और प्रदर्शन की पहचान।
• उच्च संकल्प।
• कम बिजली और लागत।
• लोगों की पहचान करने की क्षमता।

नुकसान

• चूंकि वे प्रवर्धन विधियों पर आधारित हैं, इसलिए कुछ प्रकाश की आवश्यकता होती है। अनिवार्य रूप से कोई प्रकाश नहीं होने पर यह विधि उपयोगी नहीं होती है।
• केवल डेलाइट पद्धतियों की तुलना में दिन के समय निम्न प्रदर्शन।
• कम रोशनी की स्थिति में उज्ज्वल स्रोतों का अवलोकन करने पर फूलने और क्षति होने की संभावना।

2.सक्रिय रोशनी

सक्रिय रोशनी प्रौद्योगिकियां निकट अवरक्त (एनआईआर) बैंड में रोशनी के सक्रिय स्रोत के साथ युग्मन इमेजिंग गहनता के सिद्धांत पर काम कर रही हैं। इन्फ्रारेड का उपयोग रात दृष्टि प्रौद्योगिकी में किया जाता है जब देखने के लिए अपर्याप्त दृश्य प्रकाश होता है, सक्रिय रोशनी में परिवेशी प्रकाश फोटॉनों को इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करना शामिल होता है जो एक रासायनिक और विद्युत प्रक्रिया द्वारा प्रवर्धित होते हैं और फिर दृश्य प्रकाश में परिवर्तित हो जाते हैं। सक्रिय इन्फ्रारेड नाइट विजन वर्णक्रमीय रेंज 0.7-1 माइक्रोन में इन्फ्रारेड रोशनी को जोड़ती है।
दृश्य के कारण, जो एक मानव पर्यवेक्षक के लिए अंधेरा दिखाई देता है, अब एक सामान्य डिस्प्ले डिवाइस पर मोनोक्रोम छवि के रूप में दिखाई देता है। चूंकि सक्रिय इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम में इल्युमिनेटर शामिल हो सकते हैं जो इन्फ्रारेड लाइट के उच्च स्तर का उत्पादन करते हैं, परिणामी छवियां आमतौर पर अन्य नाइट विजन तकनीकों की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन वाली होती हैं। इन्फ्रारेड लाइट और नाइट विजन उपकरणों का उपयोग थर्मल इमेजिंग के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए जो वस्तुओं और उनके आसपास के वातावरण से निकलने वाले इन्फ्रारेड विकिरण का पता लगाकर सतह के तापमान में अंतर के आधार पर छवियां बनाता है।

3.थर्मल इमेजिंग

थर्मल इमेजिंग को समझने के लिए प्रकाश के बारे में कुछ समझना जरूरी है। एक प्रकाश तरंग में ऊर्जा की मात्रा उसके तरंग दैर्ध्य से संबंधित होती है। कम तरंगदैर्ध्य में दृश्य प्रकाश की उच्च ऊर्जा होती है, बैंगनी रंग में सबसे अधिक ऊर्जा होती है, और लाल रंग में सबसे कम। दृश्यमान रात्रि प्रकाश स्पेक्ट्रम के ठीक बगल में इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम है।

एक विशेष लेंस दृश्य में सभी वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित अवरक्त प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करता है। इन्फ्रारेड डिटेक्टर तत्वों की एक चरणबद्ध सरणी द्वारा केंद्रित प्रकाश को स्कैन किया जाता है। डिटेक्टर तत्व एक बहुत विस्तृत तापमान पैटर्न बनाते हैं जिसे थर्मो ग्राम कहा जाता है। थर्मो ग्राम बनाने के लिए तापमान की जानकारी प्राप्त करने के लिए डिटेक्टर सरणी के लिए केवल एक-तिहाई सेकंड का समय लगता है।

यह जानकारी व्यू डिटेक्टर ऐरे के क्षेत्र में कई हजार बिंदुओं से प्राप्त की जाती है। डिटेक्टर तत्वों द्वारा बनाए गए थर्मोग्राम को विद्युत आवेगों में अनुवादित किया जाता है। आवेगों को सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट, एक समर्पित चिप के साथ एक सर्किट बोर्ड भेजा जाता है जो प्रदर्शन के लिए डेटा में तत्वों से जानकारी का अनुवाद करता है। सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट डिस्प्ले को सूचना भेजता है, जहां यह इन्फ्रारेड उत्सर्जन की तीव्रता के आधार पर विभिन्न रंगों के रूप में दिखाई देता है। सभी तत्वों के सभी आवेगों के संयोजन से छवि बनती है।

नाइट विजन प्रौद्योगिकियों के लिए आवेदन

नाइट विजन के लिए सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं

• सेना के लिए आवेदन
• कानून प्रवर्तन के लिए आवेदन
• शिकार के लिए आवेदन
• वन्यजीव अवलोकन के लिए आवेदन
• निगरानी के लिए आवेदन
• सुरक्षा के लिए आवेदन
• नेविगेशन के लिए आवेदन
• हिडन वस्तु का पता लगाने के लिए आवेदन
• मनोरंजन के लिए आवेदन

नाइट विजन की तकनीकी विशेषताएं

तीव्र रात्रि प्रकाश दृष्टि का उपयोग नियमित दूरबीन और और या अपनी आँखों के उपयोग से अलग है। नीचे रात्रि दृष्टि के कुछ पहलू दिए गए हैं जिनके बारे में आपको तब पता होना चाहिए जब आप एक छवि गहन रात्रि दृष्टि प्रणाली का उपयोग कर रहे हों।

1.बनावट, प्रकाश और अंधेरा

वे वस्तुएँ जो दिन के दौरान हल्की दिखाई देती हैं, लेकिन सुस्त सतह होती है, वे रात की दृष्टि इकाई के माध्यम से उन वस्तुओं की तुलना में अधिक गहरी दिखाई दे सकती हैं, जो दिन के दौरान अंधेरे में होती हैं, लेकिन सतह का अत्यधिक परावर्तक होता है। उदाहरण के लिए, एक चमकदार, गहरे रंग की जैकेट सुस्त सतह के साथ हल्के रंग की जैकेट की तुलना में अधिक चमकीली दिखाई दे सकती है।

2.गहराई की धारणा

रात्रि प्रकाश दृष्टि सामान्य गहराई की धारणा प्रस्तुत नहीं करती है।

3.कोहरा और बारिश

नाइट विजन परावर्तक परिवेश प्रकाश के लिए बहुत ही संवेदनशील है; इसलिए, कोहरे या भारी बारिश से परावर्तित होने वाला प्रकाश रात की दृष्टि इकाई की ओर जाने के लिए बहुत अधिक प्रकाश का कारण बनता है और इसके प्रदर्शन को कम कर सकता है। हालाँकि नवीनतम नाइट विज़न तकनीकों में प्रगति इन प्रभावों को दूर करने में मदद करती है।

4.मधुकोश

मधुकोश बेहोश हेक्सागोनल पैटर्न है, जो प्रक्रिया के निर्माण का परिणाम है।

5.धब्बे

संपूर्ण छवि क्षेत्र में कुछ काले धब्बे भी पूरी रात दृष्टि प्रौद्योगिकी की अंतर्निहित विशेषताएँ हैं। इन धब्बों के आकार या संख्या में वृद्धि नहीं होगी। यदि आप इस सुविधा को देखते हैं तो चिंता न करें। यह प्रकाश प्रवर्धन नाइट विजन सिस्टम में पाई जाने वाली एक अंतर्निहित विशेषता है जिसे गहनता में एक माइक्रो चैनल प्लेट को शामिल किया जा सकता है।

6.खिलना

उज्ज्वल प्रकाश स्रोत द्वारा इंटेन्सिफायर ट्यूब ओवरलोडिंग के कारण पूरी रात दृष्टि छवि, इसके कुछ हिस्सों या इसके छोटे हिस्सों की हानि। इसे “प्रभामंडल” प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है, जब दर्शक दृश्यमान प्रकाश स्रोतों के चारों ओर “प्रभामंडल” प्रभाव देखता है। जब इस तरह का उज्ज्वल प्रकाश स्रोत नाइट विजन डिवाइस के दृश्य में आता है, तो संपूर्ण नाइट विजन दृश्य, या इसके कुछ हिस्से, देखने के क्षेत्र के भीतर वस्तुओं को “व्हाइट आउट” करते हुए बहुत उज्जवल हो जाते हैं। ब्लूमिंग जनरेशन 0 में आम है और 1 डिवाइस। दाईं ओर की छवि में रात की रोशनी को “ब्लूमिंग” माना जाएगा।

7.ब्राइट-सोर्स प्रोटेक्शन (बीएसपी)

हाई लाइट कट ऑफ, एक इलेक्ट्रॉनिक फ़ंक्शन जो नाइट विजन डिवाइस को कमरे की रोशनी या कारलाइट्स जैसे उज्ज्वल प्रकाश स्रोतों के संपर्क में आने पर फोटोकैथोड में वोल्टेज को कम करता है। बीएसपी छवि ट्यूब को नुकसान से बचाता है और इसके जीवन को बढ़ाता है; हालाँकि, कार्य करते समय इसका कम रिज़ॉल्यूशन का प्रभाव भी होता है।

रेंज के प्रकार

1.स्पेक्ट्रल रेंज

स्पेक्ट्रल रेंज दृष्टिकोण जो रात में उपयोगी होते हैं, उन विकिरणों का पता लगा सकते हैं जो नग्न आंखों के लिए ज्ञानी नहीं हैं। दृश्यमान प्रकाश विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम का एक छोटा सा अंश है जिसे मनुष्य देख सकते हैं। निकट अवरक्त या पराबैंगनी विकिरण जैसे बढ़ी हुई वर्णक्रमीय सीमा के कारण दर्शक विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अदृश्य स्रोतों का लाभ उठा सकते हैं। कुछ जीव, जैसे मेंटिस झींगा और ट्राउट, इन्फ्रारेड और पराबैंगनी प्रकाश को मनुष्यों की तुलना में कहीं अधिक मात्रा में देख सकते हैं।

2.तीव्रता सीमा

प्रकाश की बहुत कम मात्रा में देखने की क्षमता को पर्याप्त तीव्रता परास कहा जाता है। उनकी आंखों की आकृति विज्ञान और शरीर रचना में भिन्नता के कारण, कई जानवरों की रात की दृष्टि मनुष्यों की तुलना में अधिक होती है। इनमें बड़ी नेत्रगोलक, एक बड़ा लेंस, एक बड़ा ऑप्टिकल एपर्चर शामिल है, पुतलियों को पलकों की भौतिक सीमा तक बढ़ाया जा सकता है, एक एसिटम ल्यूसिड, और रेटिना में शंकु की तुलना में अधिक छड़ें। इमेज इंटेंसिफायर, गेन मल्टीप्लीकेशन सीसीडी, या अन्य बहुत कम शोर और फोटो डिटेक्टरों की उच्च संवेदनशीलता सरणियों का उपयोग तीव्रता सीमा को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

परिचालन सिद्धांत

I2 डिवाइस बहुत कम रोशनी वाले परिदृश्यों में दृश्यता को सक्षम करने के लिए फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब के रूप में जाने जाने वाले घटकों का उपयोग करते हैं। जनरल 2 और 3 फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों के लिए समग्र ऑपरेटिंग सिद्धांत चित्र में दिखाया गया है। फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब उपलब्ध प्रकाश को इकट्ठा करने के लिए एक लेंस का उपयोग करते हैं, जिसमें स्पेक्ट्रम के इन्फ्रारेड हिस्से से प्रकाश भी शामिल है। एक बार लेंस के पीछे, प्रकाश फोटोकैथोड पर हमला करता है जिससे इलेक्ट्रॉन की रिहाई होती है।

इलेक्ट्रॉन ट्यूब के माध्यम से यात्रा करते हैं, दूसरी प्लेट की ओर बढ़ते हैं और एक कैस्केड प्रभाव पैदा करते हैं जिससे इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है। ये इलेक्ट्रॉन एक फॉस्फोरसेंट यौगिक के साथ लेपित एक स्क्रीन पर हमला करते हैं जो चित्र में दिखाए अनुसार चमकेगा। I2 NVD का उपयोग करते समय, ऑपरेटर एक ओकुलर लेंस के माध्यम से दृश्य को देखता है जो छवि पर केंद्रित होता है। ऑक्यूलर लेंस और आंख के बीच अलगाव, जिसे आई रिलीफ डिस्टेंस के रूप में जाना जाता है, आवश्यक है। I2 उपकरणों पर कई प्रकार की फॉस्फोर स्क्रीन उपलब्ध हैं, जिनमें सबसे आम हैं P22 हरा, P43 पीला और हरा, और P45 सफेद।

P22 स्क्रीन सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली स्क्रीन है, और व्यापक दृश्यमान स्पेक्ट्रम के कारण सैन्य और कानून प्रवर्तन के लिए लोकप्रिय विकल्प है। P43 स्क्रीन में दिखाई देने वाला स्पेक्ट्रम संकरा है और अपने तेज क्षय समय यानी स्क्रीन पर छवि को फीका होने में लगने वाले समय के लिए एविएटर्स के बीच लोकप्रिय हो गया है। P45 स्क्रीन उत्कृष्ट पहचान क्षमता के साथ P43 के समान क्षय समय प्रदान करती है। P45 स्क्रीन के उपयोगकर्ता को प्रस्तुत की गई छवि काली और सफेद है, जिसके परिणामस्वरूप आंखों की थकान कम होती है, विशेष रूप से रेतीले/पथरीले इलाकों में तेजी से पहचान होती है, और पारंपरिक हरे रंग की तुलना में तीव्रता के रंगों का थोड़ा बेहतर भेदभाव होता है।

निष्कर्ष

विभिन्न नाइट विजन इनोवेशन जो सुलभ हैं और इसके अलावा विभिन्न कम रोशनी की समस्याओं से बचने के लिए एक सामान्य लक्ष्य के साथ इसका शोध, यह पेपर दिखाता है कि एक अधिकारी कितनी कुशलता से मध्य रात्रि में कार्य कर सकता है इसके अतिरिक्त जीवन के चश्मदीद गवाह को संचालित किया जा सकता है। नीरस के बीच और यह भी दिखाता है कि कम रोशनी में अवलोकन कैसे किया जा सकता है। सबसे पुरानी इलेक्ट्रो ऑप्टिकल सर्विलांस तकनीक लाइट इंटेंसिफायर ट्यूब तकनीक पर आधारित नाइट विजन है। थर्मल इमेजर्स, दृश्यमान / एनआईआर कैमरों और डिजिटल नाइट विजन से भारी प्रतिस्पर्धा के बावजूद यह पुरानी प्रकृति की तकनीक अभी भी विकास के चरण में कैसे है।

नाइट विजन रक्षा में अनुप्रयोगों और द्रव्यमान के साथ पूरी तरह से विकसित तकनीक है। सुरक्षा और रक्षा क्षेत्र। अंतरराष्ट्रीय बाजार में से एक एनवीडी को विभिन्न डिज़ाइन कॉन्फ़िगरेशन, इमेज इंटेंसिफायर ट्यूब के प्रकार, नाइट विजन ऑप्टिक्स के प्रकार और प्रदर्शन के साथ उपकरणों की एक लंबी श्रृंखला के रूप में प्रदान किया जाता है। नाइट विजन सिस्टम (एनवीडी) निस्संदेह ऑटो उद्योग के सबसे स्थायी ऐप्स में से एक है। इन्फ्रारेड डिटेक्टर घटकों की एक चरणबद्ध सरणी फोकस्ड लाइट को स्कैन करती है। डिटेक्टर के तत्व बहुत ही जटिल अस्थायी पैटर्न उत्पन्न करते हैं जिसे थर्मो ग्राम कहा जाता है।

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