紅外熱像儀自從在20世紀(jì)90年代被投入市場(chǎng)之后就一發(fā)不可收拾，紅外熱像儀的市場(chǎng)瞬間擴(kuò)大了很多，而且持續(xù)發(fā)展擴(kuò)張中，這一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明著實(shí)在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)起到了很好的重要的輔助性作用。紅外熱像科技在軍民兩方面都有應(yīng)用，*開(kāi)始起源于**，逐漸轉(zhuǎn)為民用。在民用中一般叫熱像儀，主要用于研發(fā)或工業(yè)檢測(cè)與設(shè)備維護(hù)中，在防火、夜視以及安防中也有廣泛應(yīng)用。通俗地講熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。
今天我來(lái)給大家談?wù)動(dòng)绊懠t外熱像儀測(cè)量距離都有哪些因素!
1、 鏡頭焦距
決定熱像儀的探測(cè)距離的*重要的因素就是鏡頭焦距。鏡頭焦距直接決定了目標(biāo)所成的像的大小，也就是在焦平面上占幾個(gè)像素。通常這是用空間分辨率 (IFOV)來(lái)表示，它表示每個(gè)像素在物空間所張開(kāi)的角度，也就是系統(tǒng)所能分辨的*小角度，一般由像元尺寸(d)與焦距(f)的比值得出，即IFOV=d/f。
每個(gè)目標(biāo)在焦平面所成的像占幾個(gè)像素，可由目標(biāo)尺寸、目標(biāo)與熱像儀的距離、空間分辨率(IFOV)計(jì)算得出。目標(biāo)尺寸(D)和目標(biāo)與熱像儀的距離(L)的比值為目標(biāo)的張角，再與IFOV相除得到像占用像素點(diǎn)的數(shù)量，即n=(D/L)/IFOV=(Df)/(Ld)。從中可以看到，焦距越大，目標(biāo)像所占用的像素點(diǎn)越多，其探測(cè)距離更遠(yuǎn)。但另一方面，焦距越大，視場(chǎng)角越小，同時(shí)成本也更高。
這里舉個(gè)例子。熱像儀焦平面的像元尺寸為45μm，配30mm焦距鏡頭，則空間分辨率IFOV為1.5mrad。觀察1公里遠(yuǎn)的大小為4.5m的目標(biāo)，則目標(biāo)所張開(kāi)的角度為4.5mrad，目標(biāo)所成的像占用4.5/1.5=3個(gè)像素。
2、 探測(cè)器性能
鏡頭焦距是從理論上決定了熱像儀的探測(cè)距離，在實(shí)際應(yīng)用中起著重要作用的另一因素是探測(cè)器性能。鏡頭焦距只是決定了所成像的大小，占用像素點(diǎn)的數(shù)量，探測(cè)器性能則決定圖像質(zhì)量，如模糊程度，信噪比等。探測(cè)器性能可從像元尺寸、熱靈敏度、信號(hào)處理等方面來(lái)分析。
像元尺寸越小，則空間分辨率(IFOV)越小，其探測(cè)距離越大。探測(cè)器的熱靈敏度和信號(hào)處理決定了圖像的清晰度。探測(cè)器的熱靈敏度不高的話，則采取加大鏡頭口徑的方法來(lái)提高圖像效果。
3、大氣環(huán)境
雖然熱輻射對(duì)大氣的穿透能力比可見(jiàn)光強(qiáng)，但大氣吸收、散射等對(duì)熱像儀成像還是有一定的影響，特別是大霧和大雨的天氣環(huán)境，從而影響到了熱像儀的探測(cè)距離。