红外成像系统噪声等效温差数字图像测试方法

噪声等效温差是评价红外成像系统性能的关键参数之一。数字图像在红外成像系统的显示与记录中得到越来越广泛的应用,但原有的噪声等效温差均是基于模拟图像进行测试。提出基于数字图像的红外成像系统噪声等效温差测试方法,用最小二乘法拟合信号传递函数,用三维噪声模型分析并计算系统噪声,给出了噪声等效温差的计算方法。搭建测试环境,分别对线列扫描红外成像系统和焦平面阵列红外成像系统进行测试,并对测试数据与标称值进行对比、分析。     

红外成像系统中全视场的噪声等效温差

从应用的角度提出了全视场噪声等效温差的问题，对单元和多元成像系统全视场的噪声等效温差进行了论述，推导了多元成像系统全视场噪声等效温差的关系式，并对应用中的一些问题进行了讨论。     

论红外探测系统的噪声等效温差

介绍了基于噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)定义的NETD公式推导过程,讨论了相关系统参数对NETD的影响。然后分析了环境温度变化对NETD的影响,并给出了相同辐射功率差所对应的等效温差的MATLAB计算方法。     

红外系统噪声等效温差机理分析与实例计算

对红外系统噪声等效温差的物理机理进行了剖析.根据目标辐射源性、系统光学镜头、红外探测器、电子学信号处理特性,对红外系统等效温差随响应波段宽度、辐射源温度、红外探测器面积、探测器积分时间等因素的变化规律进行了实例计算,并对计算结果的内在机理进行分析与讨论,为从事红外系统设计和测试的研究人员及工程技术人员提供优化设的理论依据和实例系统的分析方法.     

热成像系统噪声等效温差测试算法及工程应用

针对热成像系统噪声等效温差的检测需求,基于三维噪声模型阐述了热成像系统噪声的4个时间分量、3个空间分量,分析了噪声常规计算方法.在此基础上,提出了一种基于标准差的简便算法,提高检测效率.进行了测试系统工程化设计,阐述了NETD指标的计算方法和测试流程.开展了实验研究,对两种三维噪声测试算法进行了验证与分析,与进口设备进...     

空间噪声等效温差测试方法研究

噪声等效温差（NETD）是热像仪主要性能参数之一。对空间噪声等效温差（spatial-NETD）的测试方法进行研究,完善空间噪声等效温差测试技术,并对测试结果进行分析比较,指出空间噪声等效温差测试的重要性,为空间噪声等效温差在热像仪性能测试中的应用提供依据。     

利用NETD和探测器测试数据计算红外成像系统的噪声等效带宽

因为涉及参数较多,红外成像系统的噪声等效带宽有时不易计算或确定.△fn与噪声等效温差(NETD)有关.利用NETD的理论公式以及探测器的测试结果,例如相对光谱响应、黑体探测率等,可以导出一个新的△fn表达式,其中的光谱积分项容易利用MATLAB提供的样条函数命令做数值积分求解.该表达式可用作噪声等效带宽△fn的一种间接测试方法.     

参数设置对噪声等效温差(NETD)测试影响分析

噪声等效温差是一个用以标志红外热成像系统灵敏度的广泛使用的参数.在实际测试中各种参数的设置会对噪声等效温差的测试结果产生较大的影响,主要有积分时间、增益、背景温度等.详细分析了噪声等效温差及各参数的理论模型并在此基础上进行了实验与分析,定量地给出了各参数对噪声等效温差的影响,这为正确测试噪声等效温差提供了重要的参考依据.     

噪声等效温差（NETD）测试方法分析

讨论了扫描热象仪及红外焦平面凝视热象仪ＮＥＴＤ的计算公式，其中最关键的是噪声等效带宽的计算，作者建议，除了要标定噪声等效温差，还应标定噪声等发射率差及噪声等效反射率差。     

高温背景下热像仪噪声等效温差测试与分析

阐述了噪声等效温差、传递函数等相关概念,提出了高温背景下红外热像仪的噪声等效温差具体测试方法和实施过程;采用黑体炉,在背景温度825℃下对MCS640型红外热像仪的时间和空间噪声等效温差进行了测试和分析;结果表明,空间NETD为该型热像仪的主要影响。     

噪声对红外测温性能的影响研究

为了提高红外热像仪的测温性能,以黑体辐射图像为基准,研究了噪声对红外热像仪测温的影响.首先,分析了室内背景下红外图像中噪声的来源和组成,主要包括高斯噪声和椒盐噪声.接着,建立了红外测温实验系统,获取标定时的黑体辐射图像和实际测温图像.然后,对黑体图像采用人工加噪的方法,研究不同噪声参数和传统降噪方法处理后对测温性能的影响,得到了不同噪声参数及降噪方法对测温性能的影响规律,在传统降噪方法的基础上提出了改进均值法并进行实验验证.最后,将改进均值法应用到室内实际测温的图像上.实验结果表明,改进均值法处理后,温度均方差减小为0.32,测温误差减少了1.69℃.效果优于传统降噪方法,改善了红外测温性能.     

部分为凿孔表面的反射器天线等效反射系数及噪温的计算

采用等效馈源及凿孔表面的反射与传输系数导出了部分为凿孔表面的反射器天线等效反射系数及天线噪声温度的计算公式。计算表明对于部分为网状表面（25m直径以外）的40m天线，只要孔的直径（圆孔）或边长（方孔）约为十分之一波长，即使部分网面的孔积率达到70％，反射面等效反射系数近似于1，而引入的附加噪温约为零K。     

测试环境对亚毫开红外探测器测试结果的影响研究

红外探测器是红外系统的核心器件。近年来,高灵敏度、低噪声成为红外探测器技术的研究热点之一。对于噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)值小于1 mK的低噪声红外探测器,环境因素对其性能的影响不可忽视。从黑体控温精度、测试环境温度、测试环境中的气流扰动等方面,分析了测试环境对亚毫开红外探测器测试结果的影响,并对低噪声红外探测器的测试方法进行了探究。实验结果表明,黑体控温精度对高灵敏度红外探测器的NETD值有直接影响,测试环境温度与气流扰动会影响黑体控温稳定性,从而间接影响NETD测量的准确度。     

利用NETD和探测器测试数据计算红外成像系统扫描效率

红外成像系统的扫描效率η与系统的噪声等效温差(NETD)有关.利用NETD的理论公式以及探测器的测试结果,例如相对光谱响应、黑体探测率等,可以导出另外一种计算η的表达式,其中的光谱积分项容易利用MATLAB提供的样条函数命令做数值积分求解.该表达式也许可以作为扫描效率η的一种间接测试方法.     

基于NETD的红外探测系统作用距离分析

由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。     

一种高温噪声源设计

针对毫米波、亚毫米波高精度噪声量传需求,文中介绍了一种采用微波辐射体实现的太赫兹频段高温噪声源, 可提供500K左右的等效输出噪声温度,不确定度小于2%。辐射体采用金字塔型高温吸波材料制成,E/H面等化性好。 采用恒温槽加热方式,有效提升了辐射体的温度均匀性。采用一种改进的矩形喇叭天线用作耦合天线,有效降低端口反 射,从而减小了天线对等效输出噪声温度的影响。     

电气设备红外诊断相对温差判别法影响因素分析

根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,推导了相对温差影响因素的计算公式;分析了环境温度、物体表面发射率和红外热像仪工作波段对相对温差的影响,得出了环境温度对相对温差影响较小,设备表面发射率对相对温差有一定影响,在相同条件下,使用长波热像仪测温对相对温差影响较小的结论.