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熱像儀空間NETD測試原理及解決方案:DT熱像儀校準(zhǔn)系統(tǒng)

閱讀:266      發(fā)布時間:2025-3-14
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一、空間NETD測量方法

1. 核心原理
空間NETD(噪聲等效溫差)用于量化熱像儀在空間維度上的噪聲水平,其測量需結(jié)合信號傳遞函數(shù)(SITF)與空間噪聲分離技術(shù):

  • SITF測量:通過目標(biāo)黑體與背景黑體的溫差(ΔT)與熱像儀輸出電壓差(ΔU)的線性關(guān)系計(jì)算斜率,公式為:


  • SITF=Δ?????Δ??

  • 其中,φ為儀器常數(shù)。


  • 空間噪聲提取:通過多幀圖像(≥100幀)的幀平均處理剔除時間噪聲,保留固定模式噪聲(FPN)。

2. 測量步驟

  1. 設(shè)備校準(zhǔn)

    • 設(shè)置背景黑體溫度(如5℃、20℃),穩(wěn)定后采集均勻輻射場圖像。

    • 熱像儀增益調(diào)至較大值,固定積分時間與電平參數(shù)。

  2. SITF計(jì)算

    • 生成不同溫差(ΔT)信號,記錄對應(yīng)ΔU,用最小二乘法擬合SITF曲線。

  3. 多幀圖像采集

    • 在零溫差條件下連續(xù)采集≥100幀圖像,確保時間噪聲充分平均化。

  4. 空間噪聲分析





3. 注意事項(xiàng)


3. 注意事項(xiàng)

  • 環(huán)境記錄:標(biāo)注實(shí)驗(yàn)室溫濕度、熱像儀積分時間及采樣區(qū)域位置。

  • 參數(shù)一致性:SITF與NETD需在相同增益、電平、背景溫度下測量。

  • 區(qū)域選擇:視場中心噪聲較低,邊緣區(qū)域需單獨(dú)分析。




二、設(shè)備推薦:DT熱像儀校準(zhǔn)系統(tǒng)


1. 推薦理由

DT系列(Inframet)為模塊化測試系統(tǒng),支持空間NETD測量全流程,具備以下核心優(yōu)勢:

  • 硬件配置

    • 高精度黑體:差分黑體(TCB)與被動區(qū)域黑體(PAB)支持背景溫度精確控制(±0.005℃),適配不同溫度點(diǎn)(5℃、20℃等)。

    • 靶標(biāo)系統(tǒng):旋轉(zhuǎn)輪靶標(biāo)(MRW)可生成均勻輻射場及多頻段4-bar靶標(biāo),用于SITF校準(zhǔn)與噪聲分析。

    • 圖像采集模塊:幀抓取卡支持多幀(≥100幀)連續(xù)采集,高分辨率攝像頭(HEC1/HEC2)適配光學(xué)/電子輸出熱像儀。

  • 軟件功能

    • 自動化分析:TAS-T軟件內(nèi)置SITF擬合、空間噪聲統(tǒng)計(jì)(貝塞爾公式)及NETD計(jì)算模塊,一鍵生成報(bào)告。

    • 區(qū)域選擇:支持自定義分析區(qū)域(如視場中心、左上角),標(biāo)注像素占比(如FOV的1/2)。

    • 不確定度控制:合成不確定度低至0.0125℃,擴(kuò)展不確定度0.025℃(k=2),滿足實(shí)驗(yàn)室級精度需求。

2. 適配配置方案

熱像儀類型

推薦DT系統(tǒng)配置

關(guān)鍵模塊說明

短程熱像儀

DT660-44-8-V12-21-11-11

150px準(zhǔn)直器,8靶標(biāo),適配廣角低分辨率場景。

中程制冷型熱像儀

DT15150-44-8-V23-31-33-11-11

375px準(zhǔn)直器,高精度黑體,支持MCT   320×256陣列。

長程熱像儀

DT40400-75-8-V33-41-31-11-11

1000px準(zhǔn)直器,擴(kuò)展溫控模塊,適配超長焦應(yīng)用。

3. 擴(kuò)展功能

  • 環(huán)境適配:可選配溫控腔體(TC)、真空腔體(VC),支持ji端環(huán)境下的NETD校準(zhǔn)。

  • 虛擬測試:VirtMRTD模塊通過仿真加速M(fèi)RTD與NETD測試,提升效率。




三、總結(jié)

DT熱像儀校準(zhǔn)系統(tǒng)憑借其模塊化設(shè)計(jì)、高精度硬件與自動化軟件,是空間NETD測量的理想設(shè)備。其核心優(yōu)勢包括:

  1. 全流程覆蓋:從SITF校準(zhǔn)到空間噪聲統(tǒng)計(jì),無縫銜接論文方法。

  2. 靈活適配:支持短、中、長程熱像儀,按需選配準(zhǔn)直器與靶標(biāo)。

  3. 高可靠性:通過多幀平均與黑體溫控技術(shù),確保數(shù)據(jù)可重復(fù)性。

應(yīng)用建議

  • 對于制冷型MCT陣列熱像儀,優(yōu)先選擇DT15150系統(tǒng),配置高精度黑體與靶標(biāo)。

  • 測量時需嚴(yán)格記錄環(huán)境參數(shù),并驗(yàn)證區(qū)域選擇的合理性(如視場中心占比)。

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