國(guó)外中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

趙志剛，王 鑫，彭廷海，趙燦兵，夏麗昆，周 游

（1.中國(guó)人民解放軍32381 部隊(duì)，北京 100020；2.昆明物理研究所，云南 昆明 650223；3.陸軍裝備部駐重慶地區(qū)軍事代表局駐昆明地區(qū)第一軍事代表室，云南 昆明 650032）

0 引言

根據(jù)大氣對(duì)紅外輻射的吸收情況，紅外成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)通常分為5個(gè)光譜波段，分別是近紅外波段、短波紅外波段、中波紅外波段、長(zhǎng)波紅外波段和甚長(zhǎng)波紅外波段，根據(jù)目標(biāo)的紅外輻射特性，用于觀瞄系統(tǒng)的紅外成像設(shè)備通常工作在中波或者長(zhǎng)波波段。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，受到紅外探測(cè)器材料及器件的制造工藝和成本的限制，以及紅外熱成像系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)不夠成熟，紅外熱成像系統(tǒng)只能工作在某一個(gè)單一波段。

表1 國(guó)外典型雙探測(cè)器中長(zhǎng)波雙波段紅外成像系統(tǒng)Table1 Dual-detector middle and long wave dual-band infrared imaging systems in occident

隨著應(yīng)用任務(wù)的復(fù)雜化、應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)展以及紅外隱身和干擾技術(shù)的進(jìn)步，單波段紅外熱成像系統(tǒng)在很多應(yīng)用場(chǎng)景下存在對(duì)目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別能力較差、自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)虛警率高以及動(dòng)態(tài)范圍不足等缺陷。如果能在熱成像系統(tǒng)中利用目標(biāo)在不同紅外波段圖像里固有的、較強(qiáng)的差異性和互補(bǔ)性，獲取目標(biāo)更多的有效信息，通過圖像融合技術(shù)，就能有效地提高系統(tǒng)的效能。本文綜述了幾種國(guó)外中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)的發(fā)展情況，以及這些技術(shù)目前的應(yīng)用情況。

1 中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)的發(fā)展

從現(xiàn)有公開的文獻(xiàn)資料來看，國(guó)外對(duì)紅外雙波段成像從20世紀(jì)中期開始就有所討論，到90年代末開始出現(xiàn)較多的成果?？v觀這些文獻(xiàn)資料，國(guó)外中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)目前主要有3種類型：雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)、雙線列雙波段成像技術(shù)以及單探測(cè)器雙波段成像技術(shù)。

1.1 雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)

在早期，由于能夠同時(shí)響應(yīng)兩個(gè)波段的探測(cè)器尚未面世，以及相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)材料和鍍膜技術(shù)的限制，只能采用兩個(gè)不同波段的探測(cè)器，分離的光學(xué)系統(tǒng)來構(gòu)建雙波段成像系統(tǒng)，然后通過圖像的配準(zhǔn)和融合技術(shù)來獲得雙波段圖像。美國(guó)、德國(guó)、意大利、加拿大等國(guó)家都開發(fā)出了相應(yīng)的系統(tǒng)，并且有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)裝備。表1所示是目前公開報(bào)道的國(guó)外典型雙探測(cè)器中長(zhǎng)波雙波段紅外成像系統(tǒng)簡(jiǎn)介[1-4]。

德國(guó)Thermosensorik、FGAN-FOM 等公司在2003報(bào)道了他們采用兩個(gè)探測(cè)器研制的雙波段紅外成像系統(tǒng)“CLEMENTINE”的情況，該系統(tǒng)采用了兩個(gè)探測(cè)器，配合兩個(gè)焦距為100 mm的光學(xué)系統(tǒng)，保證兩個(gè)波段視場(chǎng)一致，并在后端進(jìn)行圖像配準(zhǔn)和融合。研制方進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)，獲得了大量640×512 分辨率的圖像。圖1[1]所示為用該系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)，從左到右依次為中波、長(zhǎng)波和融合圖像。

意大利軍用技術(shù)研究中心和SELEX GALILEO公司在2010年報(bào)道了他們?yōu)橐獯罄＼娧兄频撵o默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于裝備意大利海軍的新航母加富爾號(hào)（Camillo Cavour）。該系統(tǒng)采用一個(gè)中波（3.7～5 μm）和一個(gè)長(zhǎng)波（7.75～10.25 μm）兩個(gè)掃描型熱像儀構(gòu)成，探測(cè)器規(guī)格為288×6，瞬時(shí)視場(chǎng)為0.16 mrad(H)×0.32 mrad(V)，可以實(shí)現(xiàn)360°搜索。圖2[2]所示為該系統(tǒng)構(gòu)成以及實(shí)際裝備實(shí)物圖。

圖2 靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)及其裝備平臺(tái)Fig.2 Silent acquisition and surveillance system and its carrier

此外，美國(guó)軍方在1998年組織的多光譜傳感器的測(cè)試試驗(yàn)用一個(gè)中波紅外熱像儀和一個(gè)長(zhǎng)波紅外熱像儀采集了兩個(gè)波段的圖像信息，加拿大ABB 公司在2011年報(bào)道了他們和美國(guó)海軍合作開發(fā)的傅里葉變換光譜輻射探測(cè)設(shè)備。

基于雙探測(cè)器的中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)是一個(gè)過渡階段的技術(shù)，歐美主要國(guó)家都研制出了相應(yīng)的系統(tǒng)，并驗(yàn)證了雙波段圖像融合、基于雙波段圖像的搜索跟蹤等技術(shù)，進(jìn)一步探索并驗(yàn)證了雙波段成像技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)理論和技術(shù)。這使得相關(guān)國(guó)家在雙波段紅外成像方面積累了一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

1.2 雙線列雙波段成像技術(shù)

由于基于疊層材料的雙波段探測(cè)器無論是材料制備還是器件制造的難度都遠(yuǎn)超過單波段探測(cè)器，而基于線列探測(cè)器成熟的制造技術(shù)，在同一個(gè)焦面上并列放置兩個(gè)波段的探測(cè)線列，以獲得可以探測(cè)雙波段輻射的線列探測(cè)器不失為一種降低成本和難度的方案。

在目前的公開文獻(xiàn)中，只有美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了雙線列雙波段成像系統(tǒng)的研究成果[5]。該系統(tǒng)所采用的雙波段線列探測(cè)器的構(gòu)成示意圖如圖3(a)[5]所示，將中波和長(zhǎng)波兩種探測(cè)器線列封裝在一起，配合共光路雙波段光學(xué)系統(tǒng)和掃描機(jī)構(gòu)，可以獲得30°×1.5°的視場(chǎng)。通過信息融合的方式，可以有效提高探測(cè)率并降低虛警率，圖3(b)[5]所示為該系統(tǒng)采集的雙波段圖像。

圖3 雙線列雙波段成像系統(tǒng)Fig.3 Dual-linear arrays dual-band imaging system

1.3 單探測(cè)器雙波段成像技術(shù)

隨著雙波段材料制備和器件制造技術(shù)的進(jìn)步，歐美主要國(guó)家都研制出了雙波段探測(cè)器。由于量子阱材料波長(zhǎng)控制靈活、制備相對(duì)容易，所以各個(gè)國(guó)家最早研發(fā)出來的都是基于量子阱材料的雙波段探測(cè)器。由于量子阱材料存在量子效率低、暗電流大等缺點(diǎn)，各國(guó)隨后都把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到基于碲鎘汞材料的雙波段探測(cè)器的研發(fā)并取得了快速進(jìn)展，表2所示是美國(guó)RVS、德國(guó)AIM、法國(guó)Sofradir、英國(guó)SELEX 等公司的碲鎘汞雙波段探測(cè)器，目前碲鎘汞已經(jīng)成為雙波段探測(cè)器的主流材料[6-10]。此外，隨著二類超晶格材料制備技術(shù)的進(jìn)步，其優(yōu)點(diǎn)逐步顯現(xiàn)，也成為了雙波段探測(cè)器材料的一個(gè)重要發(fā)展方向。根據(jù)最新的報(bào)道美國(guó)已經(jīng)研制出面陣規(guī)格1280×720、像元大小12 μm的二類超晶格中長(zhǎng)波探測(cè)器，其性能已經(jīng)大致達(dá)到了碲鎘汞探測(cè)器的水平[11-12]。

隨著探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)國(guó)家都基于單探測(cè)器開發(fā)了雙波段紅外成像系統(tǒng)，表3所示是公開報(bào)道的國(guó)外典型單探測(cè)器中長(zhǎng)波雙波段紅外成像系統(tǒng)?？梢钥吹酱蠖鄶?shù)報(bào)道都是美國(guó)和德國(guó)，這也反映出他們?cè)摷夹g(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位[13-20]。

美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和洛克希德馬丁公司早在2001年就報(bào)道了他們單探測(cè)器雙波段成像驗(yàn)證樣機(jī)的研究成果。該樣機(jī)采用洛克希德馬丁公司研制的中長(zhǎng)波量子阱探測(cè)器，配合一個(gè)100 mm 焦距的雙波段光學(xué)系統(tǒng)，并采用在雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)中驗(yàn)證過的彩色融合算法。美國(guó)陸軍和洛馬公司組織了大量圖像采集試驗(yàn)，對(duì)坦克、卡車、直升機(jī)等陸軍主要軍用目標(biāo)進(jìn)行了雙波段圖像采集。如圖4[13]所示，從左到右依次為中波、長(zhǎng)波和融合圖像。

美國(guó)陸軍夜視和電子傳感委員會(huì)、RVS（雷神視覺系統(tǒng)）公司和OASYS 公司等在2008年報(bào)道了他們第三代熱像儀驗(yàn)證樣機(jī)的成果。樣機(jī)采用RVS 公司研制的640×512 碲鎘汞中長(zhǎng)波雙波段探測(cè)器，該探測(cè)器采用了最新的可變冷屏光闌杜瓦，并結(jié)合OASYS 公司研制的變F 數(shù)雙波段光學(xué)系統(tǒng)。基于該驗(yàn)證樣機(jī)，美國(guó)軍方對(duì)中長(zhǎng)雙波段紅外成像的優(yōu)點(diǎn)、變F 數(shù)光學(xué)結(jié)合雙波段的優(yōu)勢(shì)以及中長(zhǎng)波如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)等方面的問題進(jìn)行了研究和驗(yàn)證。圖5[14]所示是用該樣機(jī)采集的圖像，左側(cè)為中波，右側(cè)為長(zhǎng)波。

表2 國(guó)外各機(jī)構(gòu)中長(zhǎng)波雙波段探測(cè)器Table2 Dual-band detectors in occident

表3 國(guó)外典型單探測(cè)器中長(zhǎng)波雙波段紅外成像系統(tǒng)Table3 Single-detector middle and long wave dual-band infrared imaging systems in occident

圖4 單探測(cè)器雙波段紅外成像設(shè)備采集的軍用目標(biāo)雙波段圖像Fig.4 Dual-band images of military targets using a single-detector imaging system

圖5 美國(guó)第三代熱像儀樣機(jī)采集的雙波段圖像Fig.5 Dual-band images using the 3rd generation FLIR demonstrator of America

此外，美國(guó)的FLIR、Voxtel、QmagiQ 等公司以及一些大學(xué)和研究所也都在軍方的支持下開發(fā)了相關(guān)的系統(tǒng)和應(yīng)用技術(shù)。德國(guó)IRCAM 公司、AIM 公司在2008年報(bào)道了他們的雙波段成像系統(tǒng)及先進(jìn)的雙波段圖像處理技術(shù)，該系統(tǒng)采用了圖像細(xì)節(jié)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)、彩色融合以及拼接技術(shù)對(duì)雙波段圖像進(jìn)行處理，獲得了高分辨率的彩色圖像，具有出色的視覺效果。

1.4 三種中長(zhǎng)雙波段成像技術(shù)的比較

雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)通常采用兩個(gè)單波段探測(cè)器，配合兩個(gè)分離的光學(xué)系統(tǒng)或者一個(gè)共口徑分光路光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙波段成像。在雙波段探測(cè)器技術(shù)尚不夠成熟的時(shí)期，是雙波段成像的重要技術(shù)方向，可以利用單波段探測(cè)器分辨率較高、靈敏度較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，獲得較高質(zhì)量的圖像。這種方案很大程度上相當(dāng)于采用了兩個(gè)單波段的成像系統(tǒng)，存在體積重量比較大，總體成本也比較高的缺點(diǎn)。同時(shí)由于采用分離光學(xué)系統(tǒng)或者分光路的形式，所獲取的成像場(chǎng)景不能完全一致，所以必須先進(jìn)行圖像配準(zhǔn)再進(jìn)行圖像融合，需要更復(fù)雜的圖像處理架構(gòu)，而且由于配準(zhǔn)精度的限制，往往存在由于圖像失配導(dǎo)致的景物重影。

雙線列雙波段成像技術(shù)利用線列探測(cè)器的制造技術(shù)，避免了生長(zhǎng)疊層材料的困難，可以采用共光路雙波段光學(xué)系統(tǒng)，能夠同時(shí)獲得幾乎完全相同視場(chǎng)的雙波段圖像，具有單探測(cè)器體積、重量小的特點(diǎn)，相對(duì)成本更低。由于采用光機(jī)掃描成像技術(shù)，這種方案具有可以通過機(jī)械掃描提高圖像分辨率的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在光機(jī)穩(wěn)定性相對(duì)較差、掃描機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制較復(fù)雜的缺點(diǎn)。

單探測(cè)器雙波段成像技術(shù)，基于能夠同時(shí)響應(yīng)兩個(gè)波段輻射的雙波段探測(cè)器，配合能夠同時(shí)透過兩個(gè)波段輻射的共光路光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙波段成像。這種方案對(duì)探測(cè)器相關(guān)的材料制備、器件設(shè)計(jì)、讀出電路等技術(shù)以及光學(xué)系統(tǒng)相關(guān)的像差優(yōu)化、加工鍍膜等技術(shù)都有更高的要求，其具有的優(yōu)勢(shì)也是顯而易見的，更簡(jiǎn)單的構(gòu)成帶來更小的體積、更低的成本和更高的穩(wěn)定性，同時(shí)不需要額外的圖像配準(zhǔn)和掃描機(jī)構(gòu)控制技術(shù)。此外，由于探測(cè)器材料響應(yīng)特性，一般會(huì)存在少量的光譜串音。

從發(fā)展歷史和趨勢(shì)來看，盡管各國(guó)雙波段成像技術(shù)進(jìn)展各有不同，以至于同一時(shí)期3種成像技術(shù)都有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，但是3種技術(shù)的發(fā)展存在一定的先后順序。早期由于雙波段探測(cè)器尚未研制出來，最先出現(xiàn)的是雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)。隨著雙波段探測(cè)器的面世，單探測(cè)器雙波段成像技術(shù)發(fā)展迅速，同時(shí)限于雙波段探測(cè)器面陣不夠成熟，存在3種技術(shù)共同發(fā)展的局面。目前，隨著大面陣、小像元雙波段探測(cè)器發(fā)展和成熟，雙探測(cè)器雙波段成像技術(shù)和雙線列雙波段成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐漸被抵消，單探測(cè)器雙波段成像技術(shù)成為雙波段成像技術(shù)的主流方向，其他兩種技術(shù)則在一些特別的應(yīng)用場(chǎng)景中存在。

2 中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)開發(fā)的同時(shí)，國(guó)外主要國(guó)家也對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了不同程度的研究。目前，該技術(shù)的應(yīng)用主要有3個(gè)方向：一是利用中長(zhǎng)波優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高各類主戰(zhàn)裝備對(duì)不同的作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)能力，提高裝備面對(duì)各種不同作戰(zhàn)任務(wù)的成功率；二是利用各類目標(biāo)在兩個(gè)波段不同的輻射信息，提高各類搜索跟蹤識(shí)別系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別成功率；三是通過中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)獲取目標(biāo)的溫度、光譜特性等特征信息，可用于反誘餌、反干擾、反偽裝。

2.1 提高對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力

美國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)在其關(guān)于第三代熱像儀驗(yàn)證樣機(jī)的報(bào)道中，對(duì)雙波段成像技術(shù)的特點(diǎn)以及如何發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析論證。雙波段成像技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠同時(shí)獲得兩個(gè)波段的輻射信息，這帶來的最大效益在于提升裝備的全天候適應(yīng)性以及面對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)偽裝的操作靈活性。雙波段成像技術(shù)帶來的效能增加通常不是來源于靈敏度的簡(jiǎn)單提升，而是由雙波段探測(cè)帶來的適應(yīng)性和靈活性進(jìn)一步提升作戰(zhàn)任務(wù)的整體成功率，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵在于將雙波段焦平面與先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合。而隨著長(zhǎng)波像元接近并超過衍射極限，可以利用中波來彌補(bǔ)長(zhǎng)波分辨能力不足的雙波段成像技術(shù)，在地面應(yīng)用中將體現(xiàn)出相比長(zhǎng)波單波段更大的優(yōu)勢(shì)。

國(guó)外對(duì)雙波段成像技術(shù)的應(yīng)用，最主要的方向就是依據(jù)上述思路，根據(jù)不同的作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)任務(wù)，合理利用中波分辨率高和長(zhǎng)波探測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，發(fā)揮最大效能。此外，采用彩色圖像融合技術(shù)，獲取視覺效果更佳、信息更豐富、更適于人眼觀看的彩色圖像用于目視觀察和瞄準(zhǔn)，圖6所示是德國(guó)采用先進(jìn)雙波段圖像處理技術(shù)獲取的彩色融合圖像[21-22]。

2.2 提高搜索跟蹤系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別成功率

利用雙波段成像技術(shù)，能夠采集到關(guān)于目標(biāo)更多的紅外圖像信息。更多的信息必然能夠提高目標(biāo)探測(cè)識(shí)別算法的成功率。這是國(guó)外雙波段成像技術(shù)針對(duì)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別的重要應(yīng)用方向，隨著未來裝備進(jìn)一步自動(dòng)化和智能化，將更加體現(xiàn)該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

圖6 先進(jìn)雙波段圖像處理技術(shù)采集的圖像Fig.6 Dual-band IR image from camera with advanced image process ability

美國(guó)陸軍早在1999年以前就采集了大量的主要軍事目標(biāo)的中長(zhǎng)波圖像，基于主流的自動(dòng)識(shí)別算法，對(duì)中波、長(zhǎng)波、中長(zhǎng)波簡(jiǎn)單疊加以及中長(zhǎng)波特殊融合幾種情況，進(jìn)行了識(shí)別成功率的對(duì)比研究。結(jié)果表明，采用中長(zhǎng)波特殊融合的圖像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，可以在更少的樣本數(shù)據(jù)、更短的時(shí)間內(nèi)，讓識(shí)別成功率有顯著的提升。美國(guó)海軍基于所開發(fā)的雙線列雙波段成像系統(tǒng)，采用目標(biāo)信息融合的方法，有效地提高了探測(cè)識(shí)別的成功率[23-25]。

意大利海軍和SELEX 公司在2008年對(duì)靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)道文章中，通過理論推導(dǎo)，證明了采用雙波段圖像能夠提高探測(cè)率，且使跟蹤精度翻倍。相關(guān)機(jī)構(gòu)組織了對(duì)各種海事目標(biāo)的測(cè)試試驗(yàn)，以驗(yàn)證該系統(tǒng)所采用圖像融合技術(shù)和基于雙波段圖像的搜索跟蹤算法的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明采用該雙波段成像系統(tǒng)能夠有效提高探測(cè)率，降低虛警率和建立跟蹤的時(shí)間。圖7[2]所示為意大利海軍用靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別跟蹤試驗(yàn)的圖像，上面是中波，下面是長(zhǎng)波。

圖7 靜默發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別跟蹤試驗(yàn)的圖像Fig.7 Images from target track test of the silent acquisition and surveillance system

2.3 獲取目標(biāo)溫度、光譜特性等特征信息

從目前的公開文獻(xiàn)來看，大多涉及雙波段成像技術(shù)應(yīng)用方面的報(bào)道都跟美國(guó)有關(guān)，這也反應(yīng)出美國(guó)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。除了上述應(yīng)用，雙波段成像技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用方向就是對(duì)雙波段圖像信息進(jìn)行深度提取，進(jìn)一步獲取關(guān)于目標(biāo)的溫度、發(fā)射率、光譜特性等方面的特征信息。這些信息有助于進(jìn)一步判別目標(biāo)的類型、材料等等，在反偽裝、反干擾、反誘餌等方面有重要的應(yīng)用潛力[26-28]。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室基于中長(zhǎng)波雙波段成像設(shè)備開發(fā)了一種絕對(duì)溫度測(cè)量技術(shù)，測(cè)溫精度達(dá)到1℃，所用熱像儀采用320×240 量子阱中長(zhǎng)波探測(cè)器，像元大小40 μm。美國(guó)海軍和加拿大ABB 公司聯(lián)合開發(fā)的圖像傅里葉變換光譜輻射探測(cè)設(shè)備，采用兩個(gè)不同波段的傳感器獲取圖像，并進(jìn)行光譜信息分析?？梢杂糜诜治鰵怏w、物質(zhì)的光譜信息，對(duì)物體進(jìn)行初步的分辨。

3 結(jié)束語

從目前的公開文獻(xiàn)可以看到，在研制出雙波段探測(cè)器之前，國(guó)外通過采用雙探測(cè)器或者雙線列探測(cè)器的方案，對(duì)中長(zhǎng)波雙波段紅外成像技術(shù)進(jìn)行了研究，在雙波段圖像融合、雙波段圖像跟蹤等方面進(jìn)行了驗(yàn)證。

美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家都相繼研制出了雙波段探測(cè)器，結(jié)合前期積累的技術(shù)基礎(chǔ)，很快就開發(fā)出雙波段成像系統(tǒng)，進(jìn)一步支撐了雙波段成像應(yīng)用技術(shù)的研究。近年來，雙波段成像技術(shù)領(lǐng)域的文獻(xiàn)逐漸減少，且主要集中在小像元、大面陣、新材料雙波段探測(cè)器方面。這也說明國(guó)外相關(guān)機(jī)構(gòu)在之前就對(duì)相關(guān)的整機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了較充分的研究?？梢灶A(yù)見，未來雙波段成像技術(shù)也將走上和單波段類似的更高分辨率、更靈敏、更低的成本和功耗、更小體積、更強(qiáng)大的圖像處理能力的發(fā)展路徑。