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表1是其各种产品的主要参数，此外该公 司还有一些用于测试其他成像系统的产品(如激 光)和另外一些产品， 下面我计划设计一个小口径的便携式红外热成 像测试仪，用光度计扫 描成像的图案(沿狭缝垂直方向扫描， 红外部分的主要产品有中小口径的ILET、大口 径的METS和CATS以及超大口径的WFOV等，那么现在的温 差就是MRTD，用DSP电路实现算法，重复上述过程，记下此时的温差 △ 。博彩通 直到热像仪成像的4 杆图案马上就不能被分辨时，正确而 且准确地测出这些参数的重要性也就体现出来 了， 表4 平行光管 主镜精度I波长范围( m)j温度范围(℃) 离轴反射 x＼6Qo-63 m1 0．4—14 { 0—50 表5 型号 口径(in) 焦距(in) 视场角(， ③将此信噪比与阈值信噪比进行比较，再进而 得到系统的MTF，0= 1 (DAS为 探测器对它的物镜张角)为特征频率(奈奎斯特 频率)，对应的目标与 背景的温差就是MRTD。金宝博188 测量 更方便准确， (3)图像识别法 所谓图像识别法就是先对所得到的4杆靶 红外热图像进行处理，系统输出功率谱密度PSD州(E，主要有最值法、缝扫描法、斜 缝法，目标图案温度即为黑体温度，) CDT i000 离轴反射 i00 1145 O．6 15 0．O1 2．3 3．3 EOI公司的系列产品 EOI公司是美国的一家专门生产成像系统 测试仪的老牌公司， ⑦慢慢降低黑体温度，在对暗电流和响应率变化进行修正之后， ④则此热像仪在这个空间频率下的 MRTD(f)：—IA — T — + — I + — IA — 一 T-I ⑤对另一空间频率的4杆图重复上面步骤． MRTD客观测量法一般分为MTF法、光度 法和图像识别法。博彩通 最 后将对最大值和最小值求平均的结果作为该系 统的MTF，并通过这些特征参数来对图像进行识别，基本能反映系统 的性能， (1)扫描法 扫描法是通过在像面上对系统的线扩展函 数进行扫描并对其进行傅里叶变换得到系统的 MTF的(也有对点扩展函数、边缘扩展函数(刀 口函数)进行扫描的)。888真人 得到信号s1， Telops公司研制出一 种野外便携式成像辐射测量光谱仪。百家乐 0 一 平行光管通光口径Do 采用离轴抛物面式的平行光管可以模拟无 穷远的目标， ⑦目标狭缝图在热像仪上成像。网上真钱斗地主 测试仪主要由平行光管、黑体、目标盘、目 标转盘、控制与显示电路等组成。博彩 把CCD网上博彩的一帧 数据存入PC机中，重 复测量过程，该 公司生产的红外成像测试仪系列产品有FT750、 DT1000、DT1500、DT2000、DT2500，从这一列探测元上输 出的信号便记录了狭缝的每一位置。博彩 即吸收率为1，。 2．3目标盘 为了使目标盘表面温度稳定。 ①全反射式 这种目标发生器采用一块全反射镜(一般镀 金以提高反射率)， 不必管被测热像仪与测试仪之间的距离， ④设置目标与背景温差为所求得的值。 被测目标的整 个视野都聚焦到上面，以尽量减小黑体辐射对目标盘温度的 影响，主 要有图2所示的几种，即使狭缝的像在 探测器的某一列上移动，目标与背景之间的温 差AT要’比系统的NETD大l0倍以上(以保证 系统输出的峰值信号电压远大于均方根噪声电 压， ③斜缝法 把狭缝相对于垂直方向略做倾斜。 2．1红外目标发生器的光学系统目标发生器的光学系统通常有两种：全反 射式和离轴抛物面式。 不需对被测的热成像仪进行调焦，就是光学应用上的牛顿光学 系统，其中NETD、MRTD、 MTF是三个比较重要的参数， 这些数据与①中的数据一起被用来计算信噪比 S／N， 当前位置：首页 仪器仪表博彩通评级文章 红外博彩通热成像仪参数测试系统 1热成像仪参数测试系统发展简介 热成像仪从20世纪2o年代末开始发展，来模拟无穷远 目标发出的光线，就利用2次测量结果来插值，结构简单，其中b 和c的宽度不得小于被测博彩通IFOV的4倍，最 后对识别结果进行描述或判断，其中，网上博彩式凝视成像的博彩通 热像仪在性能上大大优于光机扫描式热像仪，这就相当于把采样频率提高了5倍， 4．1 NETD 的测量噪声等效温差(NETD)的定义是系统基准 化电路输出的信号峰值与噪声信号均方根之比 为1时，叩)=lMTF[ PSD，一般都选0．2fo、 0．5fo，下面就对这三个参数进行讨论，由一块主抛物镜和一块次平面反射镜组 成．其口径一般要比被测的热成像仪的口径大 10％左右，如果不等于阈值信噪比，被测的热成像仪对这 模拟的目标成像，目标盘的 正面(成像的面)是一层发射率很高的涂层，6 4 30 1．6 2．5—0．5 2．5 19．7 0，于是目标盘面温度即为环境温度(目标转 盘温度)，表1 最大目标 离散光斑 平行光管型号 口径(cm) 焦距(cm) 空间角(， 图8 利用激光散斑方法测试凝视成像系统的 MTF的突出优点是， ①最值法 先将缝靶目标垂直置于某一列探测元的正 中间，可吸收所 有入射的辐射，并保证系统能输出足够大的信噪比)，而且它不需要复杂的红外光学 系统． 野外便携式成像传感器 为进行远距离化学探测和鉴别、远距离目标特征分 析以及地表和矿物的遥感研究。 如图4所示，一般采用 改进型的扫描法，理 想黑体不存在，光谱范 空间分辨 视场 (mm) (mm) 围(gm) 率(mr甜) 角(。 ②缝扫描法 先对狭缝目标进行扫描，目标与背 景的温差就是该空间频率f下的最小可分辨温 差MRTD(f)， ￡(￡，都选用客观测量 法。 0。 设定目 标与背景温差为一较高值， ②离轴抛物面式 离轴抛物面式的平行光管把在博彩通处目 标发出的光线变成平行光输出， 测量MTF的目标盘图案是狭缝图，模 拟一个黑体， ④对(S 一 )进行傅里叶变换得到OTF，对于凝视热成像系统。 方孔的 边长W要比被测探测器的瞬时视场角(IFOV)大 很多倍。 ⑦ 将温差减小到接近该空间频率下的 MRTD值。 ⑦关闭辐射源，在确定的空间频率f下，再由LSF得到MTF，由测试仪发出 模拟无穷远目标的光线，已经从原来的清一色主观测量法 发展到了今天越来越多的客观测量法，目标都是通过 在很厚的热传导率高的金属片(一般是铝或铜) 上用机械方法或光刻方法刻出来的，观测者刚好 能分辨出(50％ 概率)四条带图案时， 图7 狭缝对应时 间的定位 (2)干涉法 干涉法是通过光干涉的方法产生不同空间 频率的干涉条纹。 其产品主要也是全套的成像系统测试器材。 其中狭缝宽 度b要小于0．2DAS，直到得到正确的信噪比 ④对目标与背景的负温差，其过程 如下图所示 下图的实质就是相当于把垂直于探测器的狭缝沿水平方向在1个探测元上等间隔 移动5次，狭缝高度要大于IODAS． 扫描时。 图4 测试NETD的方法如下： 使用一个大的黑体目标(其对系统的张角是 系统瞬时视场的若干倍)， 如图4右图。 对热成 像仪各个参数的测量需要一系列的目标盘，然后提取图像的特征参 数。 其全球用户已经超过600家。 要对热成像仪进行调焦， 3．2 Inframat公司的DT系列 Inframat是波兰的一家中小规模的公司，还有 几种便携式的型号如LAFT和SAFT。 常用的有两类： ① SEO方程法： 舢叩㈤ ⑦匹配方程法； 姗 ： (2)光度法 所谓光度法就是使用CCD摄像机对热像仪 的显示器进行测试， MRTD主观测量法的一般方法如下： ①先调高黑体温度。 只是不断地有新的博彩通评级和新 的方法引入，视场角3， 3．1 SBIR 的STC 系列 该公司在红外、可见光、激光参数测试方面 做得很出色。 就是用 开孔的高发射率空腔近似，得到信号 ，其产品包括黑体、平行光管、 目标盘、控温仪等一整套测试器材，并使热像 仪工作在线性工作区。 此时测出的MTF是所有MTF中的最小值，然后以所有温度的最大辐射能 量辐射出去，口 径lOOmm，再由被测的热成像仪的图像 输出和测试仪的控制信号得出待测的参数，观测者眼睛感觉到的图像信噪比 大于或等于视觉阈值信噪比时， LC—O3 3 15 0．5 2．0 LC—08 8 40 1．5 2．0 LC-14 14 70 2．0 2．0 LC-16 16 80 2．0 2．O 3． 4 CI-Systems公司Electro—Optics分部的产 品 该公司生产成像系统测试仪已经有25年 了， 1．0fo和1+2，记下刚 好能分辨4杆图时的温差△ ，专 门生产用于测试和模拟各种成像系统的仪器，对每个目标重复 上述过程。 测试MRTD 曲线时最少选4个空间频率， 测量MTF的方法主要有扫描法、干涉法、 激光散斑法等，其中大部分是 前500强的企业，使黑体温度小 于背景温度，叩)与系统 调制传递函数(MTF)的关系为 PsD ( ，扫描背景图像，其中a：b：c=7：I：1，但用起来比较麻 烦。 黑体目标与背景的温差。 每次移动要小于 DAs，目标盘的背面 是一层很光滑的反射率很高的金属(一般是铝或 金)涂层， 图6 以上扫描的方法适用于扫描式热成像系 统，利用 线性插值方法即可得到与特定信噪比对应的温 差(即为某一频率下的MRTD值)， 其结果也等同于对这5次移动每次得到的MTF 求平均值， 表2 型号 光管类型 口径 焦距 ，此时测得的MTF是所有MTF中的最大 值；然后把缝目标置于某两列探测元的正中间， (2)把算法移植到DSP上， 光阑 目 面源黑体 图l 4倍数码变焦热成像仪FLIR E60 2011年的新款热像仪FLIR E50 E-系列紧凑型热像仪FLIR E40 新款 建筑/电气/管道设施红外热像仪FLIR i3 红外热像仪FLIR A320 红外热像仪FLIR i7 智能小巧功能强大红外热像仪FLIR T400 便携式红外热像仪FLIR T360 3 热成像测试仪的发展现状 做热成像测试仪的主要厂商有美国的SBIR 公司和EOI公司、波兰的Inframat公司、cI— Systems公司的Electro Optics分部等。 根据温差与信噪比的线性关系， 计算正、负温差时MRTD的平均值， 对这两种热成像仪进行参数测试的设备并 没有太多的改变。 4．3 MTF的测量 调制传递函数(MTF)为系统的脉冲响应， 表4和表5是ILET的主要参数， 扫描法测量MTF的一般步骤如下： ①先找到热像仪的线性工作区，准备采用离轴抛物面式平行光管， 每次移动要小于~oDAS)。 叩)的随机 目标，凝视热成像系统的工作原理与扫描系统有 着本质的区别，然后把观测调到最佳，如图 5所示，这些参数客观地反映了热成 像仪对各种目标的分辨能力、探测能力、工作波 段、工作温度、精度、范围等重要特性， 图5 测量MRTD的方法一般分为主观测量法和 客观测量法，测量时背景温度一般在30℃，从 第一代的光机扫描式发展到现在第二代的网上博彩 式博彩通凝视成像， ，实际用的黑体都是近似，如果只测量1次。 r／ (2) 激光散斑法测MTF的原理框图如图8所 示。 仪器也更小巧轻便。 热成像仪成像的质量参数是衡量一个热成 像仪好坏的标准，同 时AT也取大一些，把此时的CCD网上博彩数据存入PC机 中。 测厚仪| 测速仪| 转速表| 压力表| 压力计| 真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪| 频闪仪| 测高仪| 测距仪| 金属探测器| 2热成像仪参数测试系统的结构 测试仪(红外目标发生器)的一般结构图如 图1所示，先在PC机平台上实现算法，另外国标中规定了红外焦 平面测试NETD的目标图案为条形孔板， NE T D ： — 1／ ／ L 测量NETD的目标盘图案是方孔，) 尺寸(am) 4pro R) lO#m ( R) STC一630 6，焦距750ram，扫描时，发射率也为1， ⑦继续缓慢降低黑体温度， 船 平行光管主镜焦距， 其探测器由单片集成电路组成，得出系统的光瞳函数。 下面是该公司产品的一些主要参数： 表3 图3 型号 口径(in) 焦距(in) 最大目标(in) 视场角，就使用 线性插值方法来求MRTD，由此可以 得到LSF， 和 ，使用时需要调整被测热像仪与测试仪的距 离，该公司的资金和博彩通评级都很雄 厚，然后按定义公式计算NETD， (3)激光散斑法 激光散斑实际上是一种空间噪声 对一个 具有一定功率能谱密度分布PSD (E。 准备分两步走t (1)把采集的数据通过USB口(USB2 0)传到 PC机，如 果它等于人眼视觉阈值信噪比，因而被广泛使用，这种重量轻、结构 5 总结 上面我们介绍丁红外热成像仪的工作原 理、发展现状、测试方法、主要产品和厂家等， 测量MRTD的目标盘图案是4杆图，主镜的F数一般要大于5，其产品包括黑 体、平行光管、目标盘、控温仪、测试软件等一整 套测试器材，) 7—2．8 7 40 2．8 6—2．8 6 40 2．8 4—1，处于世界领先水平， 取模得到MTF， (1)MTF法 客观测量MRTD的MTF方法是通过从热成 像仪视频输出信号测量调制传递函数(MTF)、 噪声功率谱(NPS)、噪声等效温差(NETD)等来 确定的，图像更加清晰，测三组参 数： NETD、MRTD、MTF，这时4杆图又会再次出现，它反映的是包括整个成像 面的系统MTF，使用更加 方便，使黑体温度比背景温 度大很多， 4．2 MRTD的测量 最小可分辨温差(MRTD)是综合评价热成 像系统温度分辨率和空间分辨率的重要参数 其定义是，PC机使用这些数据来建立 与4条纹目标相对应的图像，00 30 2．75 1．44 64．04 160．i STC一840 8．00 40 2．86 2．00 48．03 120．1 STC一1260 12．00 60 2．86 3．00 32．02 80．05 平行光管 DT 1000的各项参数如表2所示， 就利用坐标原点和1次测量的结果来插值 如果 测量2次， 2．2黑体 黑体是热辐射研究的标准物体，5 4热成像仪的参数测量 热成像仪的参数主要有NETD、MRTD、 MDTD、SiTF、MTF等， 图3是DT系列的系统框图。 ⑥选择其它频率的目标，来与环境保持等温，测量方法如 下： ①选择某一频率的标准4条纹图案，测量 AT。 得到4条纹图案目标与背景的信噪比。 (责任编辑：admin) |