紅外成像從視覺上表征了物質的熱輻射能量，因此可以在夜間檢測目標。實際上，紅外成像具有在夜晚和復雜環(huán)境中無需照明即可檢測和監(jiān)控的獨特優(yōu)勢。近幾十年來，由于對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域（例如海岸和邊境防衛(wèi)）夜間更好地觀察目標。

隨著紅外成像技術在監(jiān)視領域的廣泛應用，科學家提出了許多有關光學系統(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。廣闊的視野使整個區(qū)域受到監(jiān)控，而高分辨率在獲取關鍵觀察區(qū)域或感興趣區(qū)域（IA）的詳細信息（例如可疑的電力系統(tǒng)故障）方面起著至關重要的作用。目前，用于提高上述目標的變焦系統(tǒng)容易錯過目標（對于機械變焦系統(tǒng)），或者價格昂貴，并且僅適用于有限的條件（對于主動變焦系統(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，偏心成像技術已引起眾多關注。這個概念源于對人類視覺系統(tǒng)的研究，其中IA的分辨率高于周邊領域的分辨率。除了使用可變形反射鏡和液晶空間光調制器以外，開發(fā)了利用非球面的凹面成像儀進行高倍率動態(tài)成像。這些局部放大系統(tǒng)是在可見光譜范圍內設計的，并在眾多應用中得到了考慮，例如視頻監(jiān)控和無人機

圖為動態(tài)偏心紅外成像儀分別放大左右手的實驗結果

因此，科研團隊設計了一種動態(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)視整個大視野的外圍成像通道和監(jiān)視關鍵或可疑區(qū)域的局部高倍率成像通道，而不會丟失對整個寬視野的觀察。實驗結果表明，在凹陷區(qū)域，圖像高度大約有2倍的放大倍率。該系統(tǒng)對于提高夜間監(jiān)視的觀察精度具有重要價值。