紅外成像從視覺上表征了物質(zhì)的熱輻射能量，因此可以在夜間檢測目標(biāo)。實(shí)際上，紅外成像具有在夜晚和復(fù)雜環(huán)境中無需照明即可檢測和監(jiān)控的獨(dú)特優(yōu)勢。近幾十年來，由于對(duì)安全性和安全要求的不斷提高，紅外成像越來越吸引人們在軍事和民用領(lǐng)域（例如海岸和邊境防衛(wèi)）夜間更好地觀察目標(biāo)。

隨著紅外成像技術(shù)在監(jiān)視領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，科學(xué)家提出了許多有關(guān)光學(xué)系統(tǒng)或探測器的方案，以提高各種場合下的分辨率和適應(yīng)性。但是，現(xiàn)有系統(tǒng)仍然存在某些問題，在用于監(jiān)視的成像觀察系統(tǒng)中，有必要提高寬視場（FOV）中的分辨率。廣闊的視野使整個(gè)區(qū)域受到監(jiān)控，而高分辨率在獲取關(guān)鍵觀察區(qū)域或感興趣區(qū)域（IA）的詳細(xì)信息（例如可疑的電力系統(tǒng)故障）方面起著至關(guān)重要的作用。目前，用于提高上述目標(biāo)的變焦系統(tǒng)容易錯(cuò)過目標(biāo)（對(duì)于機(jī)械變焦系統(tǒng)），或者價(jià)格昂貴，并且僅適用于有限的條件（對(duì)于主動(dòng)變焦系統(tǒng)）。此外，多通道系統(tǒng)通常體積大而笨重，不適合成像系統(tǒng)。

圖為凹面紅外成像儀的示意圖。

近年來，偏心成像技術(shù)已引起眾多關(guān)注。這個(gè)概念源于對(duì)人類視覺系統(tǒng)的研究，其中IA的分辨率高于周邊領(lǐng)域的分辨率。除了使用可變形反射鏡和液晶空間光調(diào)制器以外，開發(fā)了利用非球面的凹面成像儀進(jìn)行高倍率動(dòng)態(tài)成像。這些局部放大系統(tǒng)是在可見光譜范圍內(nèi)設(shè)計(jì)的，并在眾多應(yīng)用中得到了考慮，例如視頻監(jiān)控和無人機(jī)

圖為動(dòng)態(tài)偏心紅外成像儀分別放大左右手的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

因此，科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)的偏心式凹入紅外成像儀，可以捕獲具有大視野的局部高倍率圖像。該系統(tǒng)具有兩個(gè)具有相同圖像平面的成像通道，這種系統(tǒng)可以用于監(jiān)視整個(gè)大視野的外圍成像通道和監(jiān)視關(guān)鍵或可疑區(qū)域的局部高倍率成像通道，而不會(huì)丟失對(duì)整個(gè)寬視野的觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在凹陷區(qū)域，圖像高度大約有2倍的放大倍率。該系統(tǒng)對(duì)于提高夜間監(jiān)視的觀察精度具有重要價(jià)值。