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影响红外热像仪测量距离的因素都有哪些?

发布时间:2022-11-21      点击次数:12
  影响红外热像仪测量距离的因素都有哪些? 
  红外热像仪自从在20世纪90年代被投入市场之后就一发不可收拾,红外热像仪的市场瞬间扩大了很多,而且持续发展扩张中,这一项技术发明着实在各个领域内起到了很好的重要的辅助性作用。红外热像科技在军民两方面都有应用,开始起源于军用,逐渐转为民用。在民用中一般叫热像仪,主要用于研发或工业检测与设备维护中,在防火、夜视以及安防中也有广泛应用。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
  我来给大家谈谈影响红外热像仪测量距离都有哪些因素!
  1、 镜头焦距
  决定热像仪的探测距离的重要的因素就是镜头焦距。镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小,也就是在焦平面上占几个像素。通常这是用空间分辨率 (IFOV)来表示,它表示每个像素在物空间所张开的角度,也就是系统所能分辨的小角度,一般由像元尺寸(d)与焦距(f)的比值得出,即IFOV=d/f。
  每个目标在焦平面所成的像占几个像素,可由目标尺寸、目标与热像仪的距离、空间分辨率(IFOV)计算得出。目标尺寸(D)和目标与热像仪的距离(L)的比值为目标的张角,再与IFOV相除得到像占用像素点的数量,即n=(D/L)/IFOV=(Df)/(Ld)。从中可以看到,焦距越大,目标像所占用的像素点越多,其探测距离远。但另一方面,焦距越大,视场角越小,同时成本也高。 
  这里举个例子。热像仪焦平面的像元尺寸为45μm,配30mm焦距镜头,则空间分辨率IFOV为1.5mrad。观察1公里远的大小为4.5m的目标,则目标所张开的角度为4.5mrad,目标所成的像占用4.5/1.5=3个像素。
  2、 探测器性能
  镜头焦距是从理论上决定了热像仪的探测距离,在实际应用中起着重要作用的另一因素是探测器性能。镜头焦距只是决定了所成像的大小,占用像素点的数量,探测器性能则决定图像质量,如模糊程度,信噪比等。探测器性能可从像元尺寸、热灵敏度、信号处理等方面来分析。
  像元尺寸越小,则空间分辨率(IFOV)越小,其探测距离越大。探测器的热灵敏度和信号处理决定了图像的清晰度。探测器的热灵敏度不高的话,则采取加大镜头口径的方法来提高图像效果。
  3、大气环境
  虽然热辐射对大气的穿透能力比可见光强,但大气吸收、散射等对热像仪成像还是有一定的影响,特别是大雾和大雨的天气环境,从而影响到了热像仪的探测距离。
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