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哪三个因素确定红外热像仪探测距离

归档日期:09-17       文本归类:地面热像仪      文章编辑:爱尚语录

  决定热像仪的探测距离的最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最小角度,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,其探测距离更远。但另一方面,焦距越大,视场角越小,同时成本也更高。

  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。

  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。

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