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紅外熱像儀NETD(熱靈敏度) 是什么?測(cè)試方式及測(cè)試系統(tǒng)

來(lái)源:上海明策電子科技有限公司   2025年04月29日 13:43  

熱靈敏度 (NETD) 代表噪聲等效溫差,這是評(píng)估中波紅外 (MWIR) 和長(zhǎng)波紅外 (LWIR) 紅外熱像儀的關(guān)鍵參數(shù)。該值表示溫差的信噪比,相當(dāng)于成像相機(jī)的瞬時(shí)噪聲。因此,它大約代表紅外熱像儀可以分辨的最小溫差,這與其測(cè)量的清晰度直接相關(guān)。


當(dāng)選擇具有相同像素配置且在固定測(cè)溫尺度下的傳感器時(shí),使用具有不同熱敏度的儀器拍照,結(jié)果如下:



在不同的熱敏感度下,呈現(xiàn)的圖片差異很大。感光度值越小,熱敏度越好,畫面越清晰。

NETD 的測(cè)量
(1) 兩點(diǎn)法
兩點(diǎn)法是測(cè)量紅外成像相機(jī) NETD 的常用方法。它基于兩個(gè)假設(shè):1. 目標(biāo)表面是均勻的,沒(méi)有局部熱源。2. 成像相機(jī)像素之間的噪聲是獨(dú)立的。
具體步驟如下:
1. 在黑暗的環(huán)境中,選擇兩個(gè)間距適中的像素點(diǎn)作為目標(biāo)點(diǎn)。
2. 測(cè)量紅外熱像儀的輸出信號(hào),計(jì)算兩個(gè)像素之間的信號(hào)差。
3. 根據(jù)紅外熱像儀的溫度特性計(jì)算相應(yīng)的NETD。

(2) 平均法
平均法是測(cè)量紅外熱像儀 NETD 的一種簡(jiǎn)單且常用的方法。它基于成像相機(jī)輸出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性,可實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度。
具體步驟如下:
1. 在穩(wěn)定的環(huán)境條件下選擇適當(dāng)大小的像素區(qū)域。
2. 測(cè)量該區(qū)域內(nèi)所有像素輸出信號(hào)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
3. 根據(jù)紅外熱像儀的溫度特性和標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算 NETD。

(3) 頻譜分析法
光譜分析是一種基于信號(hào)光譜測(cè)量紅外成像相機(jī)NETD的方法,適用于噪聲頻率特性明顯的紅外熱像儀。
具體步驟如下:
1. 對(duì)成像相機(jī)輸出的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,得到信號(hào)的頻譜。
2. 分析頻譜中的噪聲分量并計(jì)算 NETD。

影響 NETD 的因素:
(1) 修正了溫度測(cè)量范圍。 根據(jù)所選的溫度測(cè)量范圍和物體溫度,噪聲讀數(shù)會(huì)有所不同。但是,只要圖像中存在明顯的熱對(duì)比度,并且目標(biāo)區(qū)域的溫度遠(yuǎn)高于背景溫度,就不會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生太大影響。

(2) 探測(cè)器溫度。如果將成像攝像機(jī)放置在較高的溫度下,系統(tǒng)噪聲會(huì)增加,其程度取決于紅外熱像儀的內(nèi)部穩(wěn)定性。

(3) 相機(jī)鏡頭的 F 值。F 值越低意味著光圈越大,這允許更多的紅外輻射進(jìn)入相機(jī)。通常,較大的孔徑(較低的 F 值)接收到更多的紅外輻射,這有助于提高成像的信噪比。理論上,F(xiàn) 值越低,噪點(diǎn)值越低,圖像質(zhì)量越好。


熱靈敏度 (NETD)測(cè)試系統(tǒng)推薦——DT系列熱像儀測(cè)試系統(tǒng)概述


為了高效、精確地測(cè)量包括NETD在內(nèi)的各種性能參數(shù),業(yè)界開發(fā)了專用的綜合測(cè)試系統(tǒng)。DT系列熱像儀測(cè)試系統(tǒng)就是其中具有代表性的一款模塊化紅外測(cè)試系統(tǒng) 。


DT系列由波蘭Inframet公司研發(fā)(國(guó)內(nèi)由上海明策電子提供技術(shù)支持),專為實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)熱像儀及其核心部件進(jìn)行全面測(cè)試而設(shè)計(jì) 。其采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)不同測(cè)試需求和預(yù)算靈活配置不同功能模塊,從而組合成不同檔次的系統(tǒng) 。


DT系統(tǒng)能夠?qū)κ忻嫔蠋缀跛蓄愋偷募t外熱像儀進(jìn)行廣泛的性能測(cè)試,例外的是那些工作距離極近(視場(chǎng)角特別大的)超寬視場(chǎng)成像儀  。事實(shí)上,DT系列提供了從短距離便攜熱像儀到中遠(yuǎn)程車輛用、再到超遠(yuǎn)程監(jiān)視熱像儀等各類設(shè)備的測(cè)試方案,涵蓋了如手持單筒/雙筒熱像儀、熱瞄準(zhǔn)鏡、車載熱成像瞄準(zhǔn)器、長(zhǎng)距監(jiān)視熱像系統(tǒng)等不同應(yīng)用場(chǎng)景 。這種廣泛的適用性使得DT成為Inframet公司受歡迎的產(chǎn)品之一,被全球眾多實(shí)驗(yàn)室和廠商所采用 。






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