为研究透射式GaAs光电阴极在不同波长入射光环境下的图像分辨能力，提出了一种基于散射传递函数的AlGaAs窗口层界面散射理论模型。制作了透射式GaAs光电阴极，利用不同波长入射光散射传递函数和点扩散函数变化，基于有参峰信噪比拟合对AlGaAs窗口层界面散射引起的入射光学图像退化程度进行了定量分析。结果表明，在相同的粗糙度下随着入射光波长的增加，入射光学图像的能量损失越小，成像质量越高，而三代微光像增强器不同波长入射光测试条件下极限分辨力变化趋势与仿真计算结果一致，可为后续提高透射式GaAs光电阴极分辨力提供了技术支撑。

数字微光器件作为新一代微光夜视装备的核心器件，相比于传统真空微光器件因具有数字化输出的优势而备受各国重视。本文综述了低照度CCD（charge-coupled devices）/CMOS（complementary metal oxide semiconductor）、科学级CMOS、像增强型CCD/CMOS、电子倍增CCD及电子轰击APS（active pixel sensor）/CCD等数字微光器件的研究现状，分析了数字微光器件的应用情况。最后，提出了微光技术和数字微光器件的发展趋势。

高灵敏度电子轰击有源像素传感器（electron bombarded active pixel sensor, EBAPS）既有真空成像器件的高增益、高灵敏度特性，又有固体成像器件的数字化特征，极大地提升了夜视成像水平。该文基于三色液晶可调制滤光片(liquid crystal tunable filter, LCTF)搭建了自然感彩色微光EBAPS成像系统，并根据微光图像特性，对系统获得的彩色图像进行了灰度拉伸、白平衡、色彩校正等色彩增强处理。实验结果表明：该系统可实现反映景物本身颜色特点且具有自然感的低照度彩色成像，有效提升夜间对目标景物特点的观察效果，可以在5×10^?4 lx照度下实现彩色成像。

针对微光夜视条件下增强型CMOS（ICMOS）图像信噪比低、随机噪声明显的问题，提出了一种基于双残差注意力网络的ICMOS图像去噪算法。为了制作ICMOS噪声图像数据集，采用ICMOS相机在特定照度环境下拍摄静态噪声图像序列，然后采用多帧平均的方法获得每个序列对应的无噪声真值图像；其次，为了直接从噪声图像中提取噪声分量，设计了一种结合噪声残差学习和残差网络模块的双残差网络模型，并引入通道注意力机制给模型的特征图维度赋予权重，在提升模型学习能力的同时降低了模型复杂度；最后，采用网络训练所得模型对测试图像进行去噪实验。对比实验结果表明，本文提出的算法得到的峰值信噪比较经典的BM3D算法提升了9.56 dB，结构相似度提升了0.050 3。从主观效果可以看出，本文算法可以更好地去除ICMOS图像噪声，保留图像细节，同时，具有较高的运行效率。

为提高激活后GaAs光阴极的稳定性，延长微光夜视器件的工作寿命，围绕Cs/O激活方法和衰减特性进行实验研究。通过对比传统“yo-yo”激活法和改进“yo-yo”激活法在Cs/O激活光电流、光谱响应以及光照衰减方面的差异，发现采用改进“yo-yo”激活法的GaAs光阴极光谱灵敏度更高且稳定性更好。利用四极质谱仪监测真空腔内残气成分和分压强变化，基于衰减模型拟合光电流实验曲线，求得不同残气成分对GaAs光阴极性能衰减影响的权重因子。结果表明水蒸气和二氧化碳的影响最大，甲烷和一氧化碳次之，氢气几乎不产生影响，而其它碳氢有机分子也会产生负面影响。总体看来，改进的“yo-yo”激活法对GaAs光阴极表面吸附含氧气体分子造成的性能衰减具有明显的改善效果，这将有助于提高微光夜视器件中GaAs光阴极的稳定性。

随着微光夜视技术不断发展，微光夜视器件呈现出了品种多、性能差异大、应用领域广的特点，如何从众多的微光夜视器件中梳理出其发展主线，已成为微光夜视器件从业者的研究热点。回顾了零代、一代、二代、三代、超二代微光夜视器件的发展历程，总结归纳了行业公认的零代、一代、二代、超二代、三代微光夜视器件的划代方法，并提出了“四代”微光夜视器件的概念，同时对非典型的几种微光夜视器件在微光夜视器件技术领域中所处的位置进行了说明，绘制了“树状图”，以便读者能够直观、准确、全面地了解每种微光夜视器件的技术特点以及它们在微光夜视器件技术领域所处的位置，对从事微光夜视器件技术研究者具有一定参考作用。