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。     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。     

红外成像系统噪声等效温差参数测试算法及应用研究

噪声等效温差(NETD)是表征红外成像系统灵敏度的关键参数,也是评估红外成像系统性能的重要参数之一,应用广泛。通过对红外成像系统3D噪声、信号传递函数(SiTF)、NETD等参数测试方法、算法和流程研究,给出一种基于视频文件的3D噪声离线对比测试方法和一种SiTF线性区自动判断计算斜率算法,在此基础上针对某型技术保障装备国产化光电检测平台开发了配套应用软件功能模块;实现了通过计算单位均方根噪声所对应的SiTF斜率值,分析得出系统NETD参数值的功能;以某型热像仪为被测对象,开展了测试结果重复性和一致性试验,并与I-SITE红外整机测试系统进行了对比测试;实验结果表明开发的NETD参数测试功能模块测试精度和重复性满足设计要求,具有较高实用价值,已进行了工程应用。     

红外热像仪性能参数的评价

红外热像仪性能参数标准的传递,是通过高精度黑体、标准靶标和标准准直器对其进行准确测试。而高精度黑体的量值可溯源到中国测试技术研究院建立的全辐照国家基准黑体辐射源,保证了测量高灵敏度热像仪的必备条件。目前,国家唯一的全辐照基准装置和红外热像仪性能参数检测校准装置达到国际同类标准的先进水平,在国内处于领先地位。     

凝视型热成像系统信号传递函数测试与分析

信号传递函数(SiTF)是评价红外热成像系统性能的最基本的技术指标之一,该参数能够反映系统的增益、线性度、动态范围、饱和特性及均匀性。介绍了凝视型热成像系统的信号传递函数模型、测量方法和测量步骤,并详细分析了测量此参数时热成像系统工作状态设置,并对其影响给出实验结果。     

红外成像系统NETD客观测量方法研究

针对目前国内热成像系统的两种测量方法进行简要总结,面对红外成像系统检测的工程化要求,选择精度较高,但是测量时间较长的信号传递函数(SiTF)方法,通过优化测量步骤,改进图像测量算法,大幅缩减检测时间,经过两次不同环境温度下的测量,得到的测量结果稳定性好,重复性好。该方法为噪声等效温差NETD工程化测量提供了有效手段。     

环境温度对中波热成像设备信号传递函数的影响研究

信号传递函数（SiTF）是评价热成像设备性能的重要指标,其与噪声之比为NETD,NETD可用于预测热成像设备的外场性能。根据红外成像测试理论,SiTF与环境温度相关,而外场环境温度变化范围大,在宽温度范围内SiTF变化很大,在预测热成像设备的外场性能时,应依据当前环境温度下的SiTF指标,但由于测试宽温度范围下SiTF指标的全军温红外整机测试系统并不普及,热成像设备在出厂时一般只测试室温SiTF值,用户不能获得宽温度范围内的SiTF值,因此当使用室温SiTF值预测设备在外场环境下的性能时由于外场温度与室温相差较大,导致预测结果偏差较大。本文通过分析SiTF随温度的变化规律,建立其随温度的变化关系,基于室温SiTF预测其他不同温度下的SiTF,从而解决采用室温SiTF预测外场环境下热成像设备外场性能时预测偏差较大的问题。