Trang 1

Trang 2Thử nghiệm Imagers NHIỆTSách hướng dẫn thực hànhKrzysztof CHRZANOWSKIWarsaw 2010

Trang 3Bản quyền ® 2010 Krzysztof ChrzanowskiTất cả quyền được bảo lưu.Không có một phần của cuốn sách này có thể được sao chép dưới mọi hình thứcnghĩa là không có sự cho phép bằng văn bản của chủ sở hữu quyền tác giả.Nhà xuất bản: Đại học Quân sự của công nghệ, 00-908 Warsaw, Ba LanINSB 978-83-61486-81-7In tại: PPH Remigraf, 11 Ratuszowa Str, 03-430 Warsaw, Ba Lan.Lời cảm ơnNghiên cứu cần thiết để có được kết quả trình bày trong cuốn sách đã được một phần tài trợ bởicác khoản tài trợ từ Bộ Ba Lan Khoa học và giáo dục đại học không có 6 ZR82008c / 07.035.Chú ý:Các nhà xuất bản và tác giả đã chăm sóc tuyệt vời trong việc chuẩn bị các thông tin vàhướng dẫn được trình bày trong cuốn sách này.Tuy nhiên, các hướng dẫn và các tài liệu khác trong vòngcó tính chất tổng quát. Các nhà xuất bản và tác giả không chịu trách nhiệm vớiĐối với việc sử dụng các thông tin, hướng dẫn và tài liệu nội thất và giảkhông chịu trách nhiệm cho bất kỳ thiệt hại hay chi phí duy trì trong khi sử dụng các hướng dẫn.Các nhà xuất bản và tác giả tiếp tục từ chối bất kỳ và tất cả trách nhiệm cho bất kỳ lỗi nào,thiếu sót hoặc không chính xác trong thông tin, hướng dẫn và tài liệu được đưa ra trong nàyđặt liệu do lỗi vô ý hay cách khác, và cho bất kỳ hậu quảphát sinh từ đó.Warsaw 2010

Trang 4Lời nói đầu của tác giảTạo ảnh nhiệt là hệ thống hình ảnh quang-điện tử nhạy cảm với sóng trungvà bức xạ hồng ngoại sóng dài mà tạo ra hình ảnh của cảnh quan sát chúng tôi-ing bức xạ nhiệt phát ra bởi khung cảnh. Họ đã tìm thấy nhiều applica-

tions trong cả hai lĩnh vực quốc phòng và an ninh (quân sự, biên phòng, cảnh sát, vv) và ci-ngành vilian (đo nhiệt độ không tiếp xúc công nghiệp, không phá hủythử nghiệm nhiệt, kiểm tra các đường dây điện lực, xây dựng ngành công nghiệp, y tế applica-tions, cứu hỏa, vv)Rất nhiều huyền thoại về tạo ảnh nhiệt được biết đến.Có một nền văn học phong phú vềchủ đề của hình ảnh nhiệt, nhưng cũng có những giấy tờ trình bày conclu- mâu thuẫnSion về hiệu suất của các, hệ thống hình ảnh hấp dẫn hiện đại. Khác nhauquy định như thế nào để lựa chọn một man hinh nhiệt tối ưu có thể được tìm thấy trong tài liệu hiện có,quá.Nó cũng được biết rằng chất lượng của bộ tạo ảnh nhiệt được cung cấp trên thị trường khác nhau Sigmanificantly.Cách duy nhất để chắc chắn về chất lượng của bộ tạo ảnh của lãi suất là để thử nghiệmhọ và để đánh giá kết quả kiểm tra.Thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là một nhiệm vụ rất khó khăn.Mở rộng thêm kiến thức từ biệtkhu vực ferent như vật lý, quang học, điện tử, khoa học nhiệt, cơ khí chính xác,đo lường và kinh nghiệm thực tế với bộ tạo ảnh nhiệt là cần thiết để thực hiện cách hiệufectively thử nghiệm tạo ảnh nhiệt hiện đại.Có tài liệu phong phú về chủ đề của thử nghiệm và đánh giá nhiệttạo ảnh và cũng có một số tiêu chuẩn điều tiết các bài kiểm tra của những hình ảnh thốngHướng dẫn thanh toán. Tuy nhiên mặc dù tiêu chuẩn có sẵn, sách có giá trị và nhiều liter-ature đội kiểm tra ít kinh nghiệm có rất nhiều vấn đề để thực hiện nhiệm vụ dothiếu một cuốn sách hướng dẫn thực hành trong lĩnh vực thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Cuốn sách này trình bày kiến thức của tác giả vào thử nghiệm tạo ảnh nhiệt đó làtích lũy trong hơn hai thập kỷ làm việc khoa học trong các lĩnh vực điện-op-công nghệ tical kết nối với một loạt các dự án thực tế, và trong- trực tiếptham gia hoạt động của một trong những nhà sản xuất thiết bị để kiểm tra nhiệttạo ảnh (Inframet - www.inframet.com).Các tác giả hy vọng rằng cuốn sách này có thể trở thành một hướng dẫn thực tế kiểm định nhiệttạo ảnh cho cộng đồng rộng lớn của người quan tâm đến công nghệ hấp dẫn nàycủa hình ảnh nhiệt.PS. Tác giả hy vọng rằng khi đọc cuốn sách này sẽ là nhiệm vụ dễ dàng hơn nhiều so với trình

nouncing tên gia đình ông ☺. Tác giả cũng xin lỗi vì ngôn ngữ không hoàn hảocủa cuốn sách này bởi vì tiếng Anh không phải là ngôn ngữ mẹ đẻ của mình.Tháng 10 năm 2010Krzysztof Chrzanowskiiii

Trang 5Mục lục1. Giới thiệu ................................................ .............................. 11.1 Khái niệm về hệ thống hình ảnh quang-điện tử .......................................... .................. 11.2 Nhân sight.............................................................................................................11.3 Division của hệ thống hình ảnh quang-điện tử .......................................... ................. 61.4 Khái niệm về testing....................................................................................................81.5 Terminology..............................................................................................................91.6 về đo lường cơ bản .............................................. ......................................... 111.7 Cấu trúc của cuốn sách ............................................. ................................................ 131.8 References...............................................................................................................152 Đánh giá của bộ tạo ảnh nhiệt ............................................. ........ 182.1 camera nhiệt so với máy quét nhiệt ............................................ ............. 182.2 Các ứng dụng của máy ảnh nhiệt ............................................. ............................ 192.3 Spectral band.........................................................................................................202.4 Các thế hệ của bộ tạo ảnh nhiệt ............................................. .............................. 202.5 Công nghệ trends..................................................................................................272.6 References...............................................................................................................283 thông số của bộ tạo ảnh nhiệt ......................................... 293.1 Chủ quan các thông số chất lượng hình ảnh ............................................. .................... 313.1.1 MRTD...............................................................................................................313.1.2 MDTD..............................................................................................................353.1.3 Đánh giá về phạm vi giám sát hiệu quả ......................................... ....... 363.2 thông số đáp ứng ............................................... ............................................. 40

3.2.1 Chức năng báo động ............................................. .......................................... 403.2.2 không tuần hoàn Chuyển Chức năng ............................................ ................................. 423.2.3 Slit Response Chức năng ............................................ ........................................ 443.3 thông số Noise ............................................... .................................................. .443.3.1 tiếng ồn 3D model.................................................................................................453.3.2 Độc thân tiếp cận tham số ............................................ .................................... 473.3.3 Bốn thông số tiếp cận ............................................ .................................... 483.4 thông số độ phân giải hình ảnh .............................................. ................. 543.4.1 Các thông số dựa trên thông số kỹ thuật của ....................................... IR FPA ... 543.4.2 MTF và các thông số dẫn xuất ........................................... ............................. 56iv

Trang 63.4.3 Các thông số dựa trên phản ứng imager chỉ nguồn / khe ........................... 613.4.4 thông số chủ quan dựa trên các mục tiêu Nghị quyết ......................................... 0,623.5 thông số chính xác ............................................... ............................................. 633.6 Summary................................................................................................................683.7 References...............................................................................................................704 Thiết bị kiểm tra ............................................... ....................... 734.1 Các loại thử nghiệmsystems...............................................................................................734.2 Các khối thi system..............................................................................................804.2.1 Collimator.........................................................................................................814.2.2 Blackbody..........................................................................................................924.2.3 Rotary wheel....................................................................................................994.2.4 Targets.............................................................................................................1014.2.5 Hình ảnh mua lại / phân tích mô-đun .......................................... ...................... 1064.2.6 Tùy chọn blocks...............................................................................................1094.3 Sản xuất / R & D thiết bị hỗ trợ ............................................ .............. 1104.3.1 Correction của tiếng ồn không gian ........................................... .................................... 1104.3.2 Hiệu chuẩn máy chụp, nhiệt đo .......................................... ....... 112

4.3.3 Boresighting với một tham chiếu quang học / trục cơ khí ....................................... 1134.4 References.............................................................................................................1145 thủ tục thử nghiệm ............................................... ..................... 1165.1 MRTD....................................................................................................................1165.1.1 Kiểm trateam..........................................................................................................1175.1.2 Phát hiện criterion...........................................................................................1175.1.3 Kiểm traenvironment.............................................................................................1185.1.4 Targets.............................................................................................................1205.1.5 Offset...............................................................................................................1245.1.6 Imager settings................................................................................................1255.1.7 Static / hình ảnh năng động ........................................... .......................................... 1265.1.8 bước nhiệt độ Differential ............................................ ............................. 1265.1.9 Phương pháp đo ............................................. ........................................ 1275.1.10 Phần mềm support...........................................................................................1405.1.11 Giải thích kết quả đo MRTD .......................................... ..... 1415.2 MTF......................................................................................................................1435.2.1 Đo lường khái niệm ............................................. ........................................ 1435.2.2 Thủ tục đo ............................................. .................................... 1455.2.3 Giải thích kết quả đo ........................................... ................ 146v

Trang 75.3 chức năng báo động (SiTF) ............................................ .................................. 1475.4 thông số Noise ............................................... ................................................. 1505.4.1 Đo lường khái niệm ............................................. ...................................... 1505.4.2 Thủ tục đo ............................................. ................................... 1525.4.3 Giải thích kết quả đo ........................................... ................. 1555.5 References.............................................................................................................1566 STANAG 4349 yêu cầu .............................................. 0,1577 Hướng dẫn cho khách hàng mua thiết bị kiểm tra ........................... 162vi

Trang 81. Giới thiệu1.1 Khái niệm về hệ thống hình ảnh quang-điện tửTheo Ánh sáng từ vựng quốc tế được công bố bởi Internation-al chiếu sáng Ủy ban CIE và Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tếCIE [15] coi ngày nay như một cơ quan tiểu học quốc tế về thuật ngữtrong radiometry, bức xạ điện từ giữa bức xạ vô tuyến và X là bức xạgọi là bức xạ quang học. Như vậy, các bức xạ quang học có thể được định nghĩa là bức xạcác bước sóng dài hơn khoảng 1 nm và ngắn hơn khoảng 1 mm. Phạm vicủa bức xạ quang học được chia thành ba tiểu phạm vi: bức xạ hồng ngoại, có thể nhìn thấy radi-ation, và bức xạ tia cực tím.RadioDài bước sóngTần số thấpBước sóng ngắnTần số caoVisibleTử ngoạiX-RayHồng ngoạiLò vi sóngVả. 1.1. Quang phổ của bức xạ điện từ.Hệ thống hình ảnh quang-điện tử là các hệ thống đó:1. tạo ra hình ảnh có thể nhìn thấy trong những mục tiêu quan sát được,2. Sử dụng bức xạ quang phát ra hay phản ánh bởi các mục tiêu để có được thông tincần thiết để tạo ra những hình ảnh đầu ra,3. convert đến bức xạ quang thành tín hiệu điện, tín hiệu quá trình, con-tín hiệu điện vert vào hình ảnh nhìn thấy được hoặc vào tương đương với điện của vis-hình ảnh ible.Mắt người có thể được coi là một loại hệ thống hình ảnh quang-điện tử bởi vì nósử dụng bức xạ nhìn thấy được phản ánh bởi các mục tiêu, chuyển đổi bức xạ quang học đếnthành tín hiệu điện, xử lý tín hiệu trong một bộ não, và cuối cùng chuyển đổi Sigma điệnnals vào tương đương với điện của một hình ảnh nhìn thấy được hiểu bởi một bộ não con người.1.2 tầm nhìn của con ngườiCảm biến bức xạ nhìn thấy được (ánh sáng) bằng một con mắt nhân cung cấp khoảng 90% inform-

ation đến bộ não con người mà làm cho cảnh quan trọng nhất của tất cả cácgiác quan.Mặc dù tầm quan trọng của nó, là hiện tượng của thị giác của con người rất phức tạp vàvẫn không giải thích đầy đủ.Tuy nhiên, để đơn giản hóa nó, chúng ta có thể giả định rằng nói chung cácthiết lập: mắt sinh học, thần kinh thị giác, não và cho phép con người khả năng cảm nhậnbức xạ nhìn thấy được (ánh sáng) và để xem.Mắt chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện mà sau này được gửi bởicác dây thần kinh thị giác tới não, và cuối cùng sau khi một số loại xử lý hình ảnh chúng tôi1

Trang 9"Nhìn thấy" các mục tiêu mà là trong lĩnh vực của chúng tôi xem.Mắt sinh học bao gồm hai thốngHướng dẫn thanh toán: một hệ thống quang học và một hệ thống phát hiện.Hệ thống quang học (giác mạc, tinh thể bịống kính dòng, thủy tinh thể) khúc xạ và tập trung ánh sáng vào vào hệ thống phát hiện(võng mạc). Hệ thống thứ hai chứa hàng triệu tế bào nón và que mà chuyển đổi ánh sángnăng lượng điện thành tín hiệu gửi đến não thông qua các dây thần kinh thị giác.Các con- võng mạcđịa bao gồm khoảng 100 triệu que và khoảng 6 triệu tế bào hình nón. Các que relat-ively độ nhạy thấp là để làm việc trong điều kiện ban ngày (tầm nhìn photopic) và có thểcung cấp tầm nhìn màu độ phân giải cao. Các tế bào hình nón là máy dò độ nhạy caolàm việc trong điều kiện ban đêm thời gian (tầm nhìn scotopic) nhưng họ có thể cung cấp hô chỉ thấpolution tầm nhìn đơn sắc.Vả. 1.2. Sơ đồ quang học đơn giản của mắt người.Mắt người tạo ra hình ảnh sắc nét trong lĩnh vực khá hẹp của view (khoảng 10 °)bởi vì ở giữa của võng mạc có nồng độ cao nhất của que vànón. Phần còn lại của lĩnh vực xem là khá mờ. Kinh nghiệm của sắc nét rộngnhìn của con người có thể đạt được bằng cách quay mắt về phía điểm hiện nay quan tâm tronglĩnh vực xem.Mỗi tế bào hình nón được xây dựng bằng cách sử dụng các sắc tố nhạy cảm ba màu: pig- nhạy đỏment, sắc tố màu xanh-nhạy cảm, và sắc tố màu xanh-nhạy cảm. Trong sơ đồ trên,

các bước sóng của ba loại tế bào hình nón (đỏ, xanh lá cây, và màu xanh) được hiển thị. Đỉnhhấp thụ sắc tố màu xanh-nhạy cảm là khoảng 445 nm, cho sắc tố màu xanh-nhạy cảm -khoảng 535 nm, và cho sắc tố nhạy đỏ - khoảng 570 nm. Các sắc tố tạoba tín hiệu điện: α, β, γ và. Não Một phân tích các tín hiệu và xác địnhmàu sắc của ánh sáng tới trên cơ sở tỷ lệ giữa tín hiệu α, β, γ và.Tiếp theo, độ sáng nhận thức phụ thuộc vào tổng các tín hiệu α, β, γ và. Khi nàocác tín hiệu a, β, γ và gần như giống nhau thì mục tiêu sẽ bị coi làtrắng, xám hoặc đen (màu trắng - số tiền cao của các tín hiệu; màu xám tổng -medium của Sigmanal; đen - số tiền rất thấp của tín hiệu). Mắt người có thể cảm nhận được nhiều phân cấpmàu sắc khi tín hiệu màu đỏ, xanh lá cây và màu xanh được trộn lẫn.Nó thường được coi là hu-người đàn ông có thể cảm nhận được khoảng 380 000 tỷ lệ hao hụt màu sắc.2

Trang 10ócmắtγβαVả. 1.3. Nguyên tắc của tầm nhìn màu sắc.Sức mạnh của ánh sáng đến các máy dò ánh sáng, phân bố trên bề mặt võng mạc,được tự động điều chỉnh của mống mắt.Thành phần này có thể thay đổi đường kính của nó từkhoảng 2 mm đến khoảng 10 mm và hiện tượng này cho phép chúng tôi làm việc tại il- khác nhauđiều kiện lumination.Sự phân bố của các tế bào hình nón và que trên võng mạc là không thống nhất.Cao nhấtnồng độ của các tế bào hình nón là ở trung tâm của võng mạc, ít tập trung vào cácbộ phận ngoại vi của võng mạc.Trong trường hợp của các thanh chúng ta có một tình huống nghịch đảo.Vì vậy trong điều kiện ánh sáng ban ngày, một con mắt của con người có thị lực cao nhất ở trung tâmcác lĩnh vực của mình xem; trong điều kiện ban đêm - ở ngoại vi của lĩnh vực xem.Các nguyên tắc khi nhìn thấy hiện tượng là sau đây. Ánh sáng phát ra bởi

Mặt trời hoặc các nguồn ánh sáng khác chiếu sáng cảnh quan sát và nó được phản ánh.Ánh sáng phản chiếu mang thông tin về các mục tiêu mà phản chiếu ánh sáng.Mục tiêu khác nhau trong những phong cảnh khác nhau về khả năng của họ để phản ánh ánh sáng đến.Các chỉ tiêu phản xạ cao sẽ bị coi là những người sáng; các mục tiêu thấpphản xạ sẽ bị coi là những người tối. Bởi vì phản xạ cũng phụ thuộc vàomột bước sóng, sau đó các bức xạ phản xạ cũng mang thông tin về màu sắccác mục tiêu quan sát.Để đơn giản hóa, các mục tiêu của hệ số phản xạ cao trong dải quang phổcủa 0,65-0,78  m và hệ số phản xạ thấp trong dải quang phổ của 0,4-0,5 m  sẽ đượccảm nhận như là một màu đỏ.Trong trường hợp tình hình đảo ngược, mục tiêu sẽ được coi làmột màu xanh.Các hình ảnh được tạo bởi thấu kính mắt phải được tạo ra một cách chính xác trên võng mạc.Khoảng cách giữa mắt người - một mục tiêu quan sát có thể khác nhau đáng kể. Trongđặt hàng để bù đắp sự thay đổi khoảng cách này, chiều dài tiêu cự của ống kính phải thay đổi theo.Thích ứng này đạt được bằng việc thay đổi hình dạng của bóng ống kính. Khả năng nàyhủy cùng với quá trình lão hóa.Nó không phải là có thể nêu những gì là chính xác phạm vi độ nhạy quang phổ của một con ngườimắt, vì các giới hạn quang phổ khác nhau giữa con người và độ nhạy quang phổBan nhạc cũng là sức mạnh của ánh sáng tới. Tuy nhiên, sự chiếu sáng quốc tếỦy ban CIE và quốc tế Ủy ban Điện CIE [15] de-termined một hàm độ nhạy quang phổ tương đối của mắt người trong phạm vi quang phổtừ 0,38  m đến 0,78  m và các giá trị này thường được coi là giới hạn của vis-phạm vi ible.Nếu chúng ta so sánh một đường cong nhạy quang phổ của mắt người có một đặc điểm củaphát xạ quang phổ của ánh sáng phát ra từ mặt trời hoặc phản ánh của Mặt trăng sau đó chúng tôi sẽ3

Trang 11nhận thấy rằng mắt người rất thích nghi với điều kiện chiếu sáng trênTrái đất, nơi ánh sáng phát ra từ mặt trời là nguồn chính của ánh sáng (Fig.1.4).

Mặt trờiquenón0.40.60.00.20.40.60.81.00.81.0λ m]s Vả. 1.4. Độ nhạy quang phổ tương đối của mắt người.Lĩnh vực ngang nhìn của mắt người là khoảng 40 ° và trường thẳng đứng nhìnlà khoảng 30 °. Do khả năng xoay, mắt người có thể nhìn thấy hiệu quả (phát hiệncủa phong trào) gần như đầy đủ bán cầu. Tuy nhiên, độ sắc nét của hình ảnh tốt làchỉ đạt được trong các trung tâm 10 ° -field nhìn; độ sắc nét tốt nhất trong 2 ° lĩnh vựcview.Do quang sai của thấu kính của mắt người và hiện tượng nhiễu xạ,một số hạn chế của phân giải không gian của mắt người tồn tại, nó có nghĩa là cómột số hạn chế nhỏ như thế nào có thể là mục tiêu mà mắt vẫn có thể cảm nhận được.Giới hạn nàyphụ thuộc vào sự tương phản mục tiêu và các điều kiện chiếu sáng. Nói chung, nó là con-sidered rằng vào ban đêm trăng sáng (chiếu sáng 3 × 10-2cd / m2) Độ phân giải làđiều kiện ngày tươi sáng khoảng 1,5 mrad nhưng trong (chiếu sáng 3 × 103cd / m2) Các nghị quyếttion là 0.35 mrad [21]. Điều này có nghĩa là khi khoảng cách đến mục tiêu là 25 cm,sau đó con người không thể nhận ra là riêng biệt hai khe có chiều rộng nhỏ hơn 0,37 mm

chiếu sáng yếu và 0,09 mm cho chiếu sáng mạnh.Thông thường có hai loại tầm nhìn. Các loại đầu tiên, tầm nhìn photopic (Day-nhìn ánh sáng) khi các tế bào hình nón đang hoạt động như cảm biến ánh sáng.Loại thứ hai, scotopictầm nhìn (tầm nhìn đèn ngủ) khi que được hoạt động như cảm biến ánh sáng. Các hình nónhoạt động ở mức độ chiếu sáng trên 0,03 cd / m2. Các giới hạn trên cho công việc thích hợp củanón là khoảng 300 000 cd / m2. Các thanh được kích hoạt bởi các điều kiện chiếu sáng được-cd low0.03 / m2. Sau khi đủ thời gian thích ứng tối (thậm chí 30 phút là số-lần cần thiết) các thanh có thể cho phép chúng ta nhìn thấy ngay cả ở 0,03 cd / m2. Tuy nhiên, chất lượngcủa một hình ảnh được tạo ra bởi các thanh trong điều kiện ban đêm là thấp hơn nhiều so với chất lượng của4

Trang 12một hình ảnh được tạo ra bởi các tế bào hình nón trong điều kiện ánh sáng ban ngày.Tiếp theo, que được không sens-dương tính với một bước sóng của ánh sáng tới và do đó không thể cảm nhận được màu sắc củaánh sáng đến.Một mắt con người được đặc trưng bởi một quán tính thời gian nhất định trong khoảng 0,1-0,2 s.Nó có nghĩa rằng nếu một chuỗi các hình ảnh vẫn được thể hiện trong kế nhanh chóng, nãosẽ lắp ráp lại các hình ảnh tĩnh thành một, chuyển cảnh duy nhất. Vì vậy điều này phe-nomenon phát triển kích hoạt của truyền hình và máy tính hoạt hình nhưng đồngđồng thời quán tính thời gian của một con mắt của con người là một trở ngại đáng kể của thị giác con ngườikhi hiện tượng nhanh chóng là để được quan sát.Mắt có thể cảm nhận được hình ảnh của tương phản tối đa không cao hơn khoảng 100: 1.Tuy nhiên, mắt có thể thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau bằng cách điều chỉnh của nó

tiếp xúc với cả hai mặt hóa học và bằng cách điều chỉnh iris. Vài giây là cần thiết chothích ứng tối ban đầu. Thích ứng đầy đủ thông qua các điều chỉnh trong hóa võng mạccó thể mất nhiều như khoảng ba mươi phút. Tuy nhiên, nếu chúng ta xem xét khả năngcủa mắt người để cảm nhận hình ảnh ở cả hai ngày rất tươi sáng và đêm tối sau đó chúng tôicó thể nói rằng sau khi thích ứng đầy đủ, một mắt của con người có thể đạt được tỷ lệ tương phản năng độngkhoảng 1000000: 1. Quá trình này là phi tuyến và đa dạng. Sự gián đoạn bởiánh sáng, gần như bắt đầu quá trình thích ứng trên một lần nữa.Để tóm tắt, một hệ thống hình ảnh con người có thể được coi như là một kích thước nhỏ, uniVersal, thiết bị hình ảnh quang-điện tử của khả năng rất cao cho phép con ngườinhận thức hình ảnh chất lượng cao của các phong cảnh hàng xóm ở một mức độ biến đổi của illu-mination. Mắt người có động tốt hơn nhiều so với bất kỳ phản ứng ánh sáng nhân tạocảm nhận thiết bị và công suất cao để thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau.Nó làđặc trưng bởi độ chính xác cao của sự liên kết và nó có thể phân biệt giữa hàng trămcủa hàng ngàn màu sắc hoặc tông màu.Nó có thể hoạt động tốt nhất trong điều kiện ánh sáng ban ngày mà cònhoạt động tương đối tốt trong điều kiện ánh sáng yếu.Tuy nhiên, một con mắt của con người làkhông hoàn hảo và có một vài nhược điểm nghiêm trọng của mắt người từ điểmhiệu quả của nó như là một công cụ giám sát:1. phân giải không gian hạn chế làm hạn chế nhận thức chi tiết nhỏ trong những mục tiêu,đặc biệt là các mục tiêu đường dài.2. nhạy TNHH làm giảm hiệu quả của quan sát trong đêm kiệntions.3. giám sát ngắn khoảng trong điều kiện tầm nhìn xấu trong một phạm vi có thể nhìn thấy (sương mù,mưa, tuyết, bụi).4. Không có khả năng ghi lại hình ảnh, để xử lý chúng và chuyển giao hu- khácmans trong dễ dàng, cách chính xác.5. ngụy trang tương đối dễ dàng trong một phạm vi có thể nhìn thấy.6. mắt của con người là nhạy cảm chỉ trong một dải quang phổ hẹp của bức xạ quang học,tức là, trong phạm vi có thể nhìn thấy.Electro-quang hệ thống hình ảnh cải thiện khả năng của mắt người và loại bỏ,ít nhất là một phần, đã đề cập ở trên giới hạn.

5

Trang 131.3 Division của hệ thống hình ảnh quang-điện tửTừ một điểm nhìn của một hỗ trợ cho mắt người về cơ bản có ba loạicác hệ thống quang-điện ảnh: các thiết bị nhìn đêm (thiết bị nhìn đêm), truyền hìnhmáy ảnh, và tạo ảnh nhiệt.Thiết bị nhìn đêm NVD (còn gọi là thiết bị nhìn đêm I2S) cải thiện hu-nhạy mắt người đàn ông và đề nghị quan sát trong hầu hết các điều kiện ban đêm.Máy quay truyền hìnhtạo màu chất lượng cao hoặc hình ảnh đơn sắc của cảnh quan sát trongđiều kiện ngày và đảm bảo sau đó ghi lại, chế biến và sau đó chuyển giao các trọnglứa tuổi sử dụng thiết bị viễn thông hiện đại. Một số loại máy ảnh truyền hình (of-mười gọi là máy ảnh LLTV) đề nghị cải thiện độ nhạy cảm và có thể được sử dụng trong đêm con-ditions cho các ứng dụng tương tự như NVDs. Cuối cùng, máy ảnh nhiệt do khác biệtent dãy quang phổ có thể làm việc ngay cả ở bóng tối, trong điều kiện tầm nhìn xấu, vàlàm cho ngụy trang nhiều khó khăn hơn. Tất cả các loại của các hình ảnh trước đó đã đề cậphệ thống, khi làm việc ở lĩnh vực hẹp, cung cấp trực quan của de- nhỏđuôi của khung cảnh được quan sát và theo cách này cải thiện độ phân giải không giancủa mắt người.Vả. 1.5. Loại cơ bản của hệ thống hình ảnh quang-điện tử.Thiết bị nhìn đêm (NVD) là hệ thống hình ảnh được xây dựng bằng cách sử dụng một hình ảnh trong-ống tensifier gồm một photocathode, một anode trong hình thức của một màn hình phosphor,và các thành phần khác tùy chọn. Ống tăng cường một hình ảnh độ sáng thấpcủa các đối tượng quan sát được tạo ra trên photocathode thành một hình ảnh sáng tạotrên anode. NVDs là các thiết bị xem trực tiếp tạo ra những hình ảnh đầu ra củakhuếch đại quang học của hình ảnh đầu vào. Họ có thể được xử lý như Bộ tăng quangcủa một phong cảnh ở điều kiện ánh sáng thấp đến mức khi mắt người có thể manghành giám sát hiệu quả.Máy quay truyền hình là các thiết bị điện tử mà chuyển đổi các hình ảnh đầu vào thành điệnbáo hiệu rằng sau khi khuếch đại điện tạo ra những hình ảnh đầu ra trong tương tự hoặc di-định dạng gital sử dụng bởi công nghệ video hoặc truyền hình.Các công nghệ máy ảnh truyền hìnhcung cấp khả năng vốn có để ghi lại, quá trình và truyền tải hình ảnh của các quan sát

phong cảnh. Có rất nhiều loại máy ảnh truyền hình: máy ảnh màu / mono CCD,màu / mono máy ảnh CMOS, tăng cường vài phụ trách thiết bị (ICCD) máy ảnh,6Tạo ảnh nhiệtElectro-quanghệ thống hình ảnhTầm nhìn ban đêmthiết bịMáy quay truyền hình

Trang 14máy ảnh CCD nguội và vài phụ trách thiết bị điện tử tấn công dồn dập (EB CCD)máy ảnh, silicon tăng cường mục tiêu (SIT) máy ảnh ống, tăng cường silicon tăng cườngmục tiêu (ISIT) máy ảnh ống, vvTạo ảnh nhiệt là hệ thống hình ảnh nhạy cảm với sóng trung và sóng dàibức xạ hồng ngoại, tạo ra hình ảnh của cảnh quan sát sử dụng radi- nhiệtation phát ra bởi khung cảnh.Nguồn gốc của cả ba nhóm hệ thống quang điện tử được kết nối với milit-ứng dụng ary. Tuy nhiên, hiện nay, các hệ thống hình ảnh được sử dụng trong num caobers của ngành quân sự và dân sự.Theo một loại bức xạ được sử dụng để tạo ra một hình ảnh của cảnh quan sát,hệ thống hình ảnh electro-quang có thể được chia thành hai nhóm: các thốngHướng dẫn thanh toán mà tạo ra hình ảnh bằng cách sử dụng các bức xạ phát ra bởi các mục tiêu quan sátvà các hệ thống đó tạo ra một hình ảnh bằng cách sử dụng các bức xạ phản chiếu bởi các quan sátmục tiêu. Hệ thống hình ảnh của dải quang phổ có bước sóng nằm trong số hơn 3  mthuộc nhóm đầu tiên; hệ thống hình ảnh của dải quang phổ nằm trong thể nhìn thấy hoặcNIR quang phổ phạm vi lên đến 1  m thuộc nhóm thứ hai.Mặt trờiMặt trăngmục tiêusaonhiệtimagersmục tiêuNVDCamera truyền hình

Vả. 1.6.Nguyên tắc làm việc của các thiết bị nhìn đêm, máy quay truyền hình và hình ảnh nhiệt thốngHướng dẫn thanh toán.Thiết bị nhìn đêm và máy ảnh truyền hình rất nhạy cảm với một phạm vi có thể nhìn thấy và gầnhồng ngoại bức xạ lên đến khoảng 1  m vì mặt trời, mặt trăng và các ngôi sao phát rachủ yếu trong dải quang phổ hồng ngoại có thể nhìn thấy và gần.Nhiệt hệ thống hình ảnh sử dụngtrung và tầm xa hồng ngoại từ khoảng 3  m đến khoảng 15  m vì mục tiêunhiệt độ điển hình trên Trái đất phát ra chủ yếu trong dải quang phổ này. Bởi vìband nhạy quang phổ của I2Ss và máy ảnh truyền hình ít nhất một phần chồng lên bằng quang phổ7

Trang 15tral ban nhạc của một hình ảnh mắt người tạo ra bởi NVD hay TV camera tương tựnhững hình ảnh được tạo ra bằng cách nhìn của con người.Hệ thống ảnh nhiệt hồng ngoại có thật sựhệ thống hình ảnh tạo ra hình ảnh khác biệt đáng kể từ những hình ảnh quáterated bằng mắt của con người.1.4 Khái niệm về kiểm traBộ dữ liệu kỹ thuật được sử dụng trong thông số kỹ thuật của hệ thống EO để mô tả của họđặc điểm khác nhau đáng kể. Tuy nhiên, nói chung, tất cả các bộ có thể được chiathành ba nhóm: (cơ khí, điện) đặc tính vật lý, môi trườngđặc điểm và đặc tính hiệu suất.Phương pháp đo các đặc tính vật lý và môi trường của electro-hệ thống quang học không khác biệt đáng kể so với phương pháp đo lường của cùngđặc điểm của các loại hình khác của hệ thống quang tử.Các phương pháp thử nghiệm có thể được tìm thấy trongnhiều văn học và sẽ không được thảo luận ở đây. Chúng tôi đang tập trung vàomột đo các đặc tính hiệu suất.Chất lượng của hình ảnh đầu ra là các tiêu chí quan trọng nhất để đánh giáhoạt động của hệ thống hình ảnh quang-điện tử. Chúng ta có thể không khách quan đánh giámột hệ thống hình ảnh (camera nhiệt, NVD, camera truyền hình) nhìn vào hình ảnhcủa một cảnh điển hình. Chất lượng của hình ảnh có thể xấu cho một số người nhưng vẫnchấp nhận được đối với những người khác. Như thể hiện trong hình. 1.7 chúng tôi không thể xác định quyềnảnh là chấp nhận hay không mà không thử nghiệm phù hợp.

Vả. 1.7. Ảnh của cùng một mục tiêu thu được bằng cách sử dụng hai camera nhiệt.Một hệ thống hình ảnh không thể được đánh giá đúng trên cơ sở các hình ảnh của một typ-cảnh ical nhưng nó có thể được đánh giá đúng trên cơ sở các hình ảnh của một sốtiêu chuẩn (mục tiêu 4-bar, mục tiêu hình vuông, hình tròn mục tiêu, chỉ tiêu khe, khác nhauloại các mục tiêu Nghị quyết, mục tiêu sin vv) dự bởi một hệ thống đo lường (mục tiêumáy chiếu) để hệ thống hình ảnh thử nghiệm. Sử dụng hệ thống đo lường thích hợp và hav-ing một kiến thức về các thông số phóng xạ và trắc quang của radi- phát raation chúng ta có thể đo các thông số mô tả chính xác hiệu suất khác nhauhệ thống hồng ngoại hình ảnh: máy ảnh nhiệt, NVD, và các loại khác nhau của camer- TVnhư.Mặc dù khái niệm thử nghiệm chung giống nhau, có sự khác biệt đáng kểgiữa các thiết bị dùng để thử nghiệm hệ thống hình ảnh hồng ngoại xa (ảnh nhiệt8

Trang 16hệ thống) và bộ máy để thử nghiệm hiển thị / hệ thống hồng ngoại gần (NVD, TV Cămthời đại).Phương pháp trắc quang phát triển tầm nhìn thấy được cũng được sử dụng cho dải hồng ngoại gần,khi các phương pháp phóng xạ dựa trên kiểm soát nhiệt độ cần thiết cho hồng ngoại xaphạm vi.Danh sách các khác biệt trong phương pháp thử nghiệm để thử nghiệm các hệ thống hồng ngoại xavà các phương pháp thử nghiệm để thử nghiệm hiển thị / hệ thống hồng ngoại gần được trình bày trongBảng1.1.Bảng 1.1.Sự khác biệt cơ bản giữa các thiết bị dùng để thử nghiệm các hệ thống hồng ngoại xa và cậnparatus để thử nghiệm các hệ thống hồng ngoại nhìn thấy và gần.Thử nghiệm tạo ảnh nhiệtThử nghiệm NVD và TVmáy ảnhnguồn gốc của bức xạđen là nhiệt độ thấp

thân thểbóng đèn nhiệt độ caophương pháp bức xạsự đo lườngđo lường của bộ tản nhiệtnhiệt độđo ánh sángsố lượngloại máy chiếu op-ticsphản chiếuthường khúc xạđơn vị của bức xạđơn vị nhiệt độ tiêu chuẩnhoặc đơn vị phóng xạđơn vị trắc quangmục tiêuminh bạchmẫu(lỗ) trong tấm kim loạipat- không minh bạchChim nhạnvề minh bạchtấm kính1.5 Thuật ngữMặc dù một truyền thống tương đối dài của hệ thống IR vẫn không có internation-đồng minh chấp nhận Tiêu chuẩn thuật ngữ trong hầu hết các lĩnh vực của công nghệ này.Hiện tại,chỉ ngữ liên quan đến số lượng của bức xạ hồng ngoại và thiết bị dò của xạ nàydiation đã được chuẩn hóa tương đối tốt trong chiếu sáng Vocabu- quốc tếlary được công bố bởi Ủy ban Quốc tế CIE chiếu sáng và Quốc tếKỹ thuật điện Ủy ban CIE vào năm 1987 [15]. Tuy nhiên, có những vùng rộng lớn củacông nghệ hồng ngoại ngữ mà không được chuẩn hoá chủ yếu là do thực tếcác nhà khoa học và các kỹ sư của công việc nền hoàn toàn khác nhau trong ngày naycông nghệ hồng ngoại.Nó là kết quả tình hình trong khi tác giả khác nhau sử dụng thổ khác nhauminology trong bài báo khoa học, hướng dẫn sử dụng và danh mục sản phẩm nên khó đọc có thể hiểuđứng ngay cả cho các chuyên gia.Tình huống như vậy là đặc biệt khó khăn cho những người mớiđể công nghệ này và nói tiếng Anh không phải bản địa. Một số ví dụ sẽ được thảo

rủa tiếp theo.Thứ nhất, chúng ta sẽ bắt đầu với thuật ngữ "hệ thống quang-điện tử" được sử dụng khá thường xuyên trongchương này.Điều này phổ biến chủ yếu ở Hoa Kỳ và châu Á hạn, được sử dụng trong cuốn sách nàynhưng thuật ngữ "hệ thống quang điện tử" hoặc "hệ thống quang điện tử" có uốn lượn cùnging và được khá thường xuyên được sử dụng trong văn học, quá.Tiếp theo, thuật ngữ "thống quang-điện tửtem "nói chung đề cập đến bất kỳ hệ thống sử dụng bức xạ quang học: bức xạ hồng ngoại,9

Trang 17bức xạ nhìn thấy và bức xạ tia cực tím. Chúng tôi sử dụng công ước này và được phân loạicamera nhiệt, thiết bị nhìn đêm, camera truyền hình như các hệ thống quang-điện tử.Tuy nhiên, cần phải nhớ rằng, trong nhiều nguồn văn học "electro-quanghệ thống "được hiểu như là các thiết bị tầm nhìn chỉ đêm công nghệ hoặc công nghệsản xuất bất kỳ yếu tố điện tử nhạy cảm với bức xạ quang học.Thứ hai, một hệ thống hình ảnh dựa trên công nghệ ống khuếch hình ảnh là typ-ically gọi là thiết bị nhìn đêm (NVD) nhưng trong một số các tiêu chuẩn quân sự quốc tếđược gọi là "hệ thống hình ảnh bị khuếch đại" [2 9,3 0]. Đồng thời chúng ta phải nhớmà tạo ảnh một cách hợp lý nhiệt và máy ảnh truyền hình độ nhạy cao cũng là tầm nhìn ban đêmthiết bị vì họ cho phép tầm nhìn đêm.Thứ ba, nếu chúng ta làm cho bình luận của văn học đối phó với công nghệ hồng ngoại thìchúng ta thấy rằng có ít nhất mười một thuật ngữ khác nhau được sử dụng là từ đồng nghĩa của thuật ngữ"Camera nhiệt": man hinh nhiệt [19], nhiệt kế [31], ThermoVisionTM [23], FLIR[9], thiết bị nhiệt hình ảnh [25], hồng ngoại chụp xạ [8], xem nhiệt[1], hệ thống nhiệt video [32], camera hồng ngoại [18], thiết bị ảnh nhiệt [24].Nếu chúng ta phân tích các nguồn tài nguyên Internet chúng ta có thể dễ dàng tìm thấy ngay cả nhiều từ đồng nghĩacủa "camera nhiệt" hạn.Thứ tư, điều ngạc nhiên nhất là thực sự ngay cả thuật ngữ "radi- hồng ngoạiation "hoặc bộ phận của bức xạ hồng ngoại không được chuẩn hoá.Có được thể hiện trong In-ternational chiếu sáng từ vựng được coi là ngày nay như là tiểu học quốc tế

thẩm quyền về thuật ngữ trong radiometry phạm vi của các bức xạ quang học một đề nghịcác bộ phận của bức xạ quang học (se e Bảng 1. 2) nhưng không phân chia như bắt buộcnhưng chỉ như là một bộ phận khuyến khích.Ngoài ra, trong trường hợp của bức xạ nhìn thấy được, dosự đa dạng của con người, chỉ giới hạn gần đúng được đưa ra. Tiếp theo, là những gìquan trọng nhất, những khuyến nghị này không được chấp nhận ở hầu hết các cộng đồnglàm việc trong lĩnh vực bức xạ quang học do nhiều, lý do chủ yếu là lịch sử.Bảng 1.2. Bộ phận của bức xạ quang học khuyến cáo của CIE.TênBước sóngUV-C0.1  m - 0,28  mUV-B0,28  m - 0,315  mUV-A0,315  m - 0,4  mVISkhoảng 0,36-0,4  m đến 0,76 -0.8  mIR-A0,78  m - 1,4  mIR-B1.4  m - 3  mIR-C3  m - 1000  mLẫn lộn trong khu vực giới hạn và phân chia thêm các tiểu phạm vi của radi- quangation là đặc biệt rõ ràng trong trường hợp của loạt bức xạ hồng ngoại. Một chục hoặc trình hơnposals phân chia phạm vi hồng ngoại đã được công bố trong các tài liệu. Di- chính xáctầm nhìn của bức xạ hồng ngoại là đặc biệt quan trọng đối với bất kỳ cuốn sách về im- nhiệtagers. Do đó cho mục đích của cuốn sách này là một bộ phận chính xác của bức xạ hồng ngoạithể hiện trong T thể 1.3 sẽ được sử dụng.10

Trang 18Các bộ phận hiển thị trong T thể 1.3 dựa trên các giới hạn của dải quang phổ

thường được sử dụng máy dò hồng ngoại. Bước sóng của 1  m là một giới hạn độ nhạy củadò Si phổ biến được sử dụng trong bộ tạo ảnh TV. Tương tự như vậy, 3-  m bước sóng là một dàisóng giới hạn độ nhạy của PBS và InGaAs dò được sử dụng trong gần SW IR tạo ảnh.Bước sóng của 6  m là một giới hạn độ nhạy của InSb, PbSe, dò PtSi và HgCdTephát hiện tối ưu hóa cho 3-5  m sổ khí quyển được sử dụng trong trung sóng nhiệttạo ảnh. Cuối cùng, 15-  m bước sóng là một giới hạn độ nhạy sóng dài của HgCdTe triểntectors tối ưu hóa cho 8-12  m sổ khí quyển hoặc dò không được làm mát bằngbộ lọc sóng dài được sử dụng trong bộ tạo ảnh nhiệt sóng dài.Bảng 1.3. Bộ phận của bức xạ hồng ngoại được sử dụng trong cuốn sách này.TênBước sónggần hồng ngoại NIR0,78  m - 1  msóng ngắn SWIR hồng ngoại1  m - 3  msóng trung MWIR hồng ngoại3  m - 6  msóng dài hồng ngoại LWIR6 -15  mrất dài sóng VLWIR hồng ngoại15  m - 1000  mCó thể trình bày nhiều ví dụ khác của một sự hỗn loạn nhất định trong termino-logy liên quan đến các hệ thống điện-quang. Mục đích của các tác giả của cuốn sách này là để sử dụngcác thuật ngữ định nghĩa chính xác và giữ nghiêm ngặt trong tất cả các chương sách.Tuy nhiên,người đọc phải nhận thức được rằng trong tình trạng hỗn loạn chung trong thuật ngữ lạilated để hệ thống hình ảnh quang-điện tử rất khó để đạt được mục tiêu này và cócó thể có một số mâu thuẫn trong ngữ được sử dụng trong cuốn sách.1.6 về đo lường cơ bảnThử nghiệm hệ thống hình ảnh quang-điện thực tế có nghĩa là để đo para-mét của các hệ thống này. Một đo lường là một hoạt động không chính xác. Sự đo lườngkết quả luôn luôn khác với giá trị thực của các số lượng đo. Bình đẳng củakết quả đo và giá trị thực sự của số lượng đo là một exception-al sự cố và chúng tôi không biết khi nào một sự việc như vậy xảy ra.Nó được khuyến khích cho các đội kiểm tra để làm quen với một số đo lường cơ bản

điều khoản này.Độ chính xác của kết quả đo có thể được ước tính chỉ. Nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụnglý thuyết cổ điển lỗi hoặc không chắc chắn lý thuyết hiện đại.Lý thuyết lỗi cổ điển đề nghị nên gọi là lỗi giới hạn như một biện pháp đo lườngchính xác.Mô hình có thể được sử dụng để xác định lỗi giới hạn có thể được tìm thấy trongnhiều sách đối phó với đo lường.Sự không chắc chắn lý thuyết đề xuất sự không chắc chắn như vậy một thước đo chính xác của lườngkết quả urement [16].   Quy tắc để đánh giá sai số trong đo lường đượcthể hiện trong "Hướng dẫn về biểu hiện của sự không chắc chắn trong đo lường" [10] pub-lập năm 1993 do năm tổ chức đo lường quốc tế chính: tế11

Trang 19Tổ chức Tiêu chuẩn hóa quốc (ISO), các điện tử quốc tếỦy ban (IEC), Tổ chức quốc tế về đo lường pháp quyền (OIML),và các văn phòng cân đo quốc tế (BIPM). Com- thêmments có thể được tìm thấy trong Refs. 6 và 11.Các thuật ngữ "chính xác", "lỗi", "lỗi hệ thống", "sai số ngẫu nhiên", "không chắc chắn"và "lỗi giới hạn" dường như có vẻ dễ hiểu bằng trực giác. Tuy nhiên, trongthực hành những điều khoản này thường là một nguồn gây nhầm lẫn vì nó có thể để tìm cách triệtđịnh nghĩa khác nhau trong các nguồn tài liệu khác nhau. Vì vậy, chúng ta hãy xác định họrõ ràng bây giờ để ngăn chặn bất kỳ sự hiểu lầm có thể.The International vựng của Basic và Điều khoản chung trong đo lường đồngmonly VIM viết tắt, bố chung của các đề cập ở trên bảy tếtổ chức đo lường quốc, có thể được coi là ngày hiện tại nhập khẩu nhấtchuẩn kiến quốc tế [16]. Định nghĩa của năm đề cập ở trên về accord-ing cho VIM được trình bày dưới đây.Độ chính xác của phép đo [VIM3.5] - gần gũi của các thỏa thuận giữa kết quảcủa một phép đo và giá trị thực sự của measurand,nơi mà các "measurand" là một chủ đề cụ thể để đo lường số lượng1.Lỗi (đo lường) [VIM 3.10] - kết quả của một phép đo trừ đi giá trị củacác measurand.

Sai số ngẫu nhiên [VIM 3.13] - kết quả của một phép đo trừ đi giá trị trung bình mà cóKết quả từ một số lượng vô hạn các số đo của measurand cùng thực hiệntrong điều kiện lặp.Bình luận: Bằng phương pháp phân tích thống kê có thể ước tính er- ngẫu nhiênROR.Lỗi hệ thống [VIM 3.14] có nghĩa là sẽ cho kết quả từ một số lượng vô hạn củađo của measurand cùng thực hiện trong điều kiện lặp lạitrừ đi giá trị của measurand.Bình luận: Các lỗi hệ thống bằng lỗi trừ sai số ngẫu nhiên. Tương tự như vậy đểcác điều khoản trước đó được xác định "measurand" và "lỗi" nó không thể biết được đầy đủ; nó có thểchỉ ước tính.Sự không chắc chắn (đo lường) [VIM 3,9] - một tham số, kết hợp với kết quảcủa một phép đo, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị có thể được reas-onably do các measurand (tham số nêu trên thường làđộ lệch chuẩn hay nhiều định của nó).Thuật ngữ "giới hạn lỗi" không được bao gồm vào VIM. Tuy nhiên, trên cơ sở phân tích cácly giải của Ref. 10 nó có thể được định nghĩa như trình bày dưới đâyGiới hạn lỗi - một phạm vi xung quanh kết quả của phép đo trong đó giá trị đích thựcsố lượng đo được nằm với giá trị cao về xác suất.Từ những phân tích của các định nghĩa trên đã trình bày, chúng tôi có thể rút ra ba con- cơ bảnclusions.1Bởi vì thuật ngữ "measurand" là tương đối mới và vẫn không được chấp nhận rộng rãi trong văn học,thuật ngữ "đo số lượng" sẽ được sử dụng trong phần còn lại của cuốn sách này.12

Trang 20Đầu tiên, đó là "chính xác" chỉ là một khái niệm định tính mà không cần phải gắnvới những con số. Điều này có nghĩa rằng chúng ta không nên xác định chính xác công cụ như là bằng nhauđể một số lượng nhất định vì nó là tiếc là một thực tế phổ biến cho đến nay. Chúng tôi được phéptheo VIM để nói chỉ chính xác là tốt, xấu vvThứ hai, xác định, theo VIM, thuật ngữ "lỗi" là một biện pháp hoàn hảođộ chính xác đo lường. Tuy nhiên, lỗi này đúng của phép đo luôn là un-được biết đến bởi vì giá trị thực sự của số lượng đo được là không rõ. Các can cùng

được biết về thành phần của nó: các lỗi hệ thống. Chúng ta hãy tạm gọi thuật ngữ"Lỗi" là "true lỗi" để làm cho một sự phân biệt tốt hơn với thuật ngữ "giới hạn lỗi".Thứ ba, hai biện pháp khác về độ chính xác đo lường: sự không chắc chắn và giới hạnlỗi của các kết quả của một phép đo có thể được đánh giá. Hai biện pháp củađộ chính xác đo rất hữu ích cho người sử dụng các dụng cụ đo lường người biếtchỉ những dấu hiệu cụ và muốn ước tính chính xác của phép đoKết quả. Hướng dẫn đánh giá độ không đảm bảo kết quả đo được trình bàytrong đề cập trước đó "dẫn đến sự biểu hiện của sự không chắc chắn trong đo lường",hướng dẫn về đánh giá các lỗi giới hạn - trong nhiều cuốn sổ tay về đo lường.Nói tóm lại, sự không chắc chắn là hiện nay các biện pháp đo lường accur-ACY khuyến cáo của các tổ chức đo lường quốc tế và có kháquy định rõ ràng như thế nào không chắc chắn của các phép đo phải được tính toán.Tuy nhiên,các vấn đề trong sử dụng phù hợp trong những đề xuất ở đây là các recommend-ations thường bị bỏ qua bởi cộng đồng quốc tế hoạt động trong lĩnh vực electro-đo lường quang học do lý do khác nhau.1.7 Cấu trúc của cuốn sáchNhư nó đã được nêu tại mục 1.2, hệ thống hình ảnh electro-quang có thể được chiathành ba loại cơ bản: các thiết bị nhìn đêm, camera truyền hình, và tạo ảnh nhiệt.Điều nàyCuốn sách được dành cho các vấn đề của thử nghiệm và đánh giá các bộ tạo ảnh nhiệt.Có nhiều huyền thoại về tạo ảnh nhiệt. Những ý kiến trái ngược nhau vềhiệu suất của các hệ thống hình ảnh hiện đại và hấp dẫn được đưa ra. Nó cũng làbiết rằng chất lượng của bộ tạo ảnh nhiệt được cung cấp trên thị trường thay đổi đáng kể.Cách duy nhất để chắc chắn về chất lượng của bộ tạo ảnh thú vị là để kiểm tra chúngvà đánh giá kết quả kiểm tra.Ngày nay, thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là rất quan trọng đối với nhiều người tham giatrong công nghệ hình ảnh nhiệt do một số lý do.Thứ nhất, tạo ảnh nhiệt vẫn còn khá đắt. Một thời, số lượngmáy chụp nhiệt được sử dụng trong các ứng dụng giám sát của quân đội, công an, biên giớibảo vệ, các đội cứu hộ vv đang tăng nhanh chóng. Tạo ảnh nhiệt thường pur-đuổi trong hồ sơ dự thầu lớn trong tổng giá trị hơn một triệu EUR. Có đôi khinghi ngờ liệu các man hinh nhiệt được cung cấp hoặc giao thực hiện specifica- kỹ thuậttions của hồ sơ dự thầu. Kết quả thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được cung cấp trong đấu thầu như vậy làrất quan trọng đối với các nhà sản xuất quyết định.Thứ hai, một số máy chụp nhiệt được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô tăng

một cách nhanh chóng.Nó vẫn là sự khởi đầu của một quá trình lâu dài, nhưng ngay cả bây giờ trong- ô tô13

Trang 21dustry là một trong những lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của bộ tạo ảnh nhiệt.Các chínhtiêu chí cho các man hinh nhiệt ô tô là chi phí của nó nhưng chất lượng hình ảnh vẫn im-thử nghiệm portant và thích hợp là cần thiết.Thứ ba, một mức giá của khu vực mặt phẳng tiêu hồng ngoại (IR FPA) giảm đáng kểtrong thập kỷ qua. Nó là đặc biệt đúng trong trường hợp không làm mát bằng IR FPAs. DoVì lý do này số nhà sản xuất của bộ tạo ảnh nhiệt đã tăng signific-antly. Cách duy nhất cho các nhà sản xuất mới để đảm bảo về chất lượng thựccác sản phẩm của họ là để thử nghiệm chúng và so sánh kết quả thử nghiệm với các thông sốmáy chụp, nhiệt được cung cấp bởi đối thủ cạnh tranh của họ.Thứ tư, sự cạnh tranh trên thị trường của bộ tạo ảnh nhiệt là mạnh mẽ. Tốt thịvị trí ket có thể đạt được và chỉ giữ lại nếu một imager chất lượng tốt tỷ lệ giáđược giao. Để giữ chất lượng ổn định và được biết, các mở rộng và chính xáckiểm định trong dây chuyền sản xuất là cần thiết. Tiếp theo, thử nghiệm bán tự độngtạo ảnh của nhiệt trong một quá trình sản xuất có thể tăng tốc độ quá trình và giảmchi phí.Thứ năm, chất lượng của bộ tạo ảnh nhiệt, tương tự như bất kỳ hệ thống khác, hủytheo thời gian. Có bộ đo thích hợp chúng tôi có thể lựa chọn máy ảnh nhiệt mà không làmthực hiện đầy đủ các yêu cầu vào cuối thời kỳ của bảo lãnh và thay thế chúng cho cácnhững cái mới.Có thể tìm thêm lý do tại sao các thử nghiệm thích hợp của im- nhiệtagers là cần thiết. Tuy nhiên, ngay cả những lập luận được trình bày tầm quan trọng trình diễn trước đóthử nghiệm tạo ảnh nhiệt cho một cộng đồng rộng lớn của những người kết nối với nhiệtcông nghệ hình ảnh.Thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được chuẩn hóa khá tốt và có tài liệu phong phú vềchủ đề của thử nghiệm và đánh giá bộ tạo ảnh nhiệt. Có một số tiêu chuẩn màđiều chỉnh thử nghiệm tạo ảnh nhiệt [28,2,3,   1  7], sách có giá trị cung cấp rất nhiềuthông tin hữu ích trong việc kiểm tra và đánh giá bộ tạo ảnh nhiệt [12,13, 14],và hàng trăm bài báo khoa học trên các đối tượng này giống như mẫu Refs. 5,27,26,4,7, 22.

Tuy nhiên mặc dù tiêu chuẩn có sẵn, sách có giá trị và rất nhiều văn họcít kinh nghiệm hơn các đội kiểm tra thịt rất nhiều vấn đề để thực hiện nhiệm vụ dolý do khác nhau.Đầu tiên, thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là một nhiệm vụ rất khó khăn. Mở rộng thêm kiến thức từlĩnh vực khác nhau như vật lý, quang học, điện tử, khoa học nhiệt, độ chính xáccơ khí, đo lường và kinh nghiệm thực tế với bộ tạo ảnh nhiệt là cần thiết đểthực hiện các thử nghiệm hiệu quả của bộ tạo ảnh nhiệt hiện đại.Thứ hai, một số câu hỏi quan trọng về phương pháp thử và yêu cầu chính xác vềthiết bị kiểm tra không được trả lời hoặc rất khó để tìm một câu trả lời thích hợp trongnhiều tài liệu về chủ đề của thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Thứ ba, tài liệu kỹ thuật chi tiết một cách tự docó sẵn từ các nhà sản xuấtcủa thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là rất hiếm và đôi khi biên soạn một cáchthể hiện tính ưu việt của thiết bị của mình trên các thiết bị được cung cấpbởi đối thủ cạnh tranh.14

Trang 22Cuốn sách này bao gồm bảy chương. Chương 1 đã được đọc giới thiệucủa cuốn sách này mà khái niệm của hệ thống hình ảnh quang-điện tử, dấu hiệu của con ngườitài sản, phân chia hệ thống hình ảnh quang-điện tử, thuật ngữ của EO thốngHướng dẫn thanh toán, thuật ngữ đo lường cơ bản đã được giới thiệu.Tạo ảnh nhiệt sử dụng hiện tượng bức xạ nhiệt tạo nhiệthình ảnh của cảnh quan được quan sát. Vì vậy, toàn bộ Chương 2 "nhiệt xạdiation "được dành cho các cuộc thảo luận về tính chất của bức xạ nhiệt. Thứ nhất,số lượng và đơn vị của loại bức xạ được trình bày. Tiếp theo, luật cơ bản là dis-rủa. Các luật chỉ mô tả một hiện tượng bức xạ nhiệt phát ra bởimột mẫu người lý tưởng của các đối tượng, tức là, blackbodies. Do đó tính chất sáng ngời của mater- thựcials cũng được thảo luận nhằm cho phép chúng tôi phân tích các bức xạ phát ra bởi materi- thựcals. Tiếp theo, ảnh hưởng của không khí trên bức xạ tuyên truyền là dis-rủa. Cuối cùng, quy tắc của nguồn / nhận thông lượng tính toán được trình bày.Trong Chương 2, một bình luận ngắn về công nghệ hình ảnh nhiệt được trình bày. Biệtthế hệ ent máy chụp nhiệt được thảo luận. Một số chi tiết kỹ thuật của thiết kếtạo ảnh của nhiệt được hiển thị. Cuối cùng, các ứng dụng chính của bộ tạo ảnh bằng nhiệttrình bày.

Chương 3 được dành cho các định nghĩa và nguyên lý đo của nhiềuđặc điểm của bộ tạo ảnh nhiệt. Lúc đầu, các đặc điểm này được chia thành sever-al nhóm chính và sau đó là các định nghĩa và mỗi nhóm được phân tích.Trong Chương 4, thiết bị hiện đại để kiểm tra man hinh nhiệt được thảo luận.Lúc đầu, một số loại khác nhau của hệ thống kiểm tra được trình bày. Tiếp theo, tất cả vào mô hình lớnules của hệ thống thử nghiệm để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được trình bày và phân tích. Conclu-những quyết về yêu cầu đối với các module được hiển thị, quá.Trong chương 5, thủ tục đo các đặc tính chính của im- nhiệtagers được thảo luận. Thủ tục đo MRTD đã được thảo luận chi tiết dochủ quan, nhân vật hướng dẫn của nó. Thủ tục đo các thông số khác nhưMTF, chức năng báo động, và các thông số tiếng ồn (NETD, FPN,khôngđồng nhất, 1 / f, các thành phần nhiễu 3D, NPSD) đã được trình bày trong thời gian ngắn do bánnhân vật tự động đo lường sự khác biệt đo lường và có thể của chúngcủa kỹ thuật đo lường bằng cách sử dụng thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau.Trong chương 6, bình luận về các yêu cầu về thiết bị thử nghiệm của STANAG 4349tiêu chuẩn được trình bày. Các ý kiến có thể có ích cho các phòng thí nghiệm mà imple-hệ thống chất lượng mented theo tiêu chuẩn ISO / EN và cần phải chứng minh rằng họHệ thống thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn nổi tiếng này.Cuối cùng, trong Chương 7 hướng dẫn ngắn cho người mua các thiết bị để kiểm tra nhiệttạo ảnh được đưa ra. Các hướng dẫn có thể có ích cho các trung tâm khoa học / sản xuấtmà phân tích khả năng mua các thiết bị kiểm tra như vậy.1.8 Tài liệu tham khảo1. Anderson D .; Độc lập quang học xem nhiệt M1A2 xe tăng chỉ huy của: quang học thiết kế trọngspective, Proc. SPIE Vol. 1970, p. 128-138, hệ thống-Oriented Design quang, Thomas U.Kampe; Joseph H. Oberheuser; Eds. Xuất bản ngày: 8/1993.15

Trang 232. tiêu chuẩn ASTM E 1213-2002 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Nhiệt độ phân giảiSự khác biệt cho Thermal Imaging Systems "

3. tiêu chuẩn ASTM E 1311-99 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Phát hiện Nhiệt độ lệchchênh nhiệt cho hệ thống hình ảnh "4. Paul Bryant, Grigor Jack, McHugh Stephen; Trắng Steve, So sánh hiệu năng của reflect-ive phát quang và hệ thống mục tiêu chiếu cho các cảm biến hồng ngoại hiệu suất cao, hình ảnh hồng ngoạiHệ thống: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV, SPIE Vol. 5076, p. 242-249, 2003.5. Driggers Ronald, Hodgkin Văn A., Vollmerhausen Richard, O'Shea Patrick, resolv- tối thiểuđo chênh lệch nhiệt độ có thể tạo ảnh trên undersampled, Infrared Imaging thốngHướng dẫn thanh toán: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV; SPIE Vol. 5076, 2003.6. EA-02/03, The Biểu hiện của sự không chắc chắn trong định lượng kiểm tra (trước đây EAL-G23),Hợp tác châu Âu về công nhận năm 19967. Forrai David; Bertke Stephen; Fischer Robert; Trở lại kỹ thuật Thomas, thử nghiệm cho hiệu quả thực hiện caoance nhiệt hệ thống hình ảnh mô tả đặc điểm, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích,Mô hình và kiểm tra XVII, SPIE Vol. 6207, 2006.8. Griffith B. et al., Tòa nhà nghiên cứu sử dụng radiometers ảnh hồng ngoại với phòng thí nghiệmBuồng nhiệt, Proc. SPIE Vol. 3700, p. 502-513, Thermosense XXI, Dennis H. Lemieux;John R. Snell; . Eds, Publication Date: 3/19999. Gruben J. et al., Thuật toán cảnh dựa trên nhằm cải thiện tốc FLIR, Proc. SPIE Vol. 4030,p.184-195, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XI, 2000.10. Hướng dẫn các biểu hiện của sự không chắc chắn trong đo lường, Tổ chức Quốc tếỦy ban-điện quốc tế Standarisation-Quốc tế Tổ chức pháp lýĐo lường-Văn phòng quốc tế của cân đo, TAG 4 / WG 3 năm 1993.11. Hướng dẫn đánh giá và diễn đạt sự không chắc chắn của NIST Kết quả đo lường,NIST Lưu ý kỹ thuật 1297, 199412. Holst GC, Electro-Optical Imaging hiệu suất hệ thống, SPIE, 2005.13. Holst GC, Infrared Imaging Hệ thống kiểm tra, Vol.4, Chapt. 4 trong The hồng ngoại & Electro-Optic-Sổ tay hướng dẫn Hệ thống al, Michael C. Dudzik ed, SPIE 1993 ..

14. Holst GC, thử nghiệm và đánh giá các hệ thống hình ảnh hồng ngoại, Công ty Xuất bản JCDNăm 1993.15. International chiếu sáng từ vựng, CIE publ. Số 1 7.4, IEC publ. Số 50 (845) (1987).16. International vựng của Basic và Điều khoản chung trong đo lường, Tổ chức quốc tếcho Standarisation, 1993.17. ISO 15.529, Nguyên lý đo lường chuyển giao chức năng điều chế (MTF) của mẫuhệ thống hình ảnh, năm 1999.18. Miller J., L., Giới thiệu máy ảnh hồng ngoại, 1999 Thiết kế quang tử và các ứng dụngCuốn cẩm nang, Laurin publ. Co, p. 133-139, 2000.19. Pruchnic et al., Thiết kế, phân tích, và thử nghiệm các collimators sử dụng để kiểm tra độ phân giải thấptạo ảnh nhiệt, Proc. SPIE Vol. 2743, p. 337-348, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, analy giải, mô hình hóa, và kiểm tra VII, Gerald C. Holst; Ed. Xuất bản ngày: 6/199620. Tần Y. et al. , Tiểu thuyết phương pháp NDT định lượng cho kết cấu composite, Proc. SPIE Vol. 3173,p.274-278, Ultrahigh- và High-Speed Nhiếp ảnh và hình ảnh dựa trên chuyển động đo lường,Donald R. Snyder; Andrew Davidhazy; Takeharu Etoh; C. Bruce Johnson; James S. Walton;Eds. Xuất bản ngày: 12/199721. Rodgers AL, giám sát và phát hiện mục tiêu hệ thống, Battlefield Brassey của Weapons thốngHướng dẫn thanh toán & Công nghệ Vol.VII, Brassey của Nhà xuất bản Ltd., 1983.22. Fourier Ron, độ chính xác trong FLIR thiết bị kiểm tra, thứ 7 Mtg tại Israel về Kỹ thuật quang học,SPIE Vol. 1142, pp.109-117, 1991.16

Trang 2423. Saginov, L., Ảnh hưởng của đặc điểm quang phổ của IR (8-12  m) photodetectors trên thermovi-thông số hệ thống sion, Proc. SPIE Vol. 4340, p. 305-307, Hội nghị quốc tế lần thứ 16 vàoPhotoelectronics và Night Vision Devices, Anatoly M. Filachev; Ed., 11/2000.24. Schwalm R., giải pháp thiết kế cho các thiết bị ảnh nhiệt trong xe quân sự, Proc. SPIE

Vol. 2736, p. 259-270, nâng cao và tổng hợp Vision 1996, Jacques G. Verly; Ed.Ấn phẩmtion ngày: 5/199625. Schwalm R., giải pháp thiết kế cho các thiết bị ảnh nhiệt trong xe quân sự, Proc. SPIEVol. 2736, p. 259-270, nâng cao và tổng hợp Vision 1996, Jacques G. Verly; Ed.Ấn phẩmtion ngày: 5/199626. Sousk Stephen; O'Shea Patrick; Hodgkin Vân, Đo nhiệt làm mát hinhtiếng ồn, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra Hội nghị XVI,SPIE Vol. 5784, p.301-308, 2005.27. Sousk Stephen; O'Shea Patrick; Hodgkin Vân, sự không chắc chắn trong tem- phân giải tối thiểuđo lường sự khác biệt perature, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, vàThử nghiệm XV Hội nghị, SPIE Vol. 5407, p.1-7, 2004.28. STANAG 4349, Đo khác biệt tối thiểu phân giải nhiệt (MRTD) của nhiệtmáy ảnh năm 199529. STANAG số 4348, Định nghĩa của hoạt động phạm vi tĩnh danh nghĩa cho hình ảnh bị khuếch thốngtems, 1988.30. STANAG số 4351, Đo độ tương phản phân giải tối thiểu (MRC) của hình ảnh trong-tensifiers, 1987.31.Thermographic ngữ - Bổ sung 2 Acta Thermographica, 1978.32. Zhu D. et al., Đo nhiệt độ của dòng khí với nhiệt độ cao và tốc độ sử dụnghệ thống video nhiệt, Proc. SPIE Vol. 3783, p. 373-379, Diagnostics quang họcChất lỏng / Nhiệt / Combustion và chuyên viên máy ảnh cho chất rắn, Soyoung S. Cha; Peter J. Bryanston-Chéo; Carolyn R. Mercer; Eds.10 / 1999.17

Trang 252 Đánh giá của bộ tạo ảnh nhiệtTạo ảnh nhiệt được hệ thống tạo ra hình ảnh của các quan sát chụp ảnhcảnh sử dụng bức xạ nhiệt phát ra bởi khung cảnh. Những hình ảnh rất nhiềuhệ thống có thể được chia thành các nhóm khác nhau.Trước tiên, theo một phương pháp tạo ra các hình ảnh hai chiều của các quan sátcảnh quan phục vụ, tạo ảnh nhiệt có thể được chia thành hai nhóm riêng biệt: nhiệtmáy ảnh và máy quét hình ảnh nhiệt.

Thứ hai, theo khu vực ứng dụng, tạo ảnh nhiệt có thể được chia thành hainhóm: tạo ảnh nhiệt giám sát và tạo ảnh nhiệt đo lường.Thứ ba, theo một dải quang phổ, tạo ảnh nhiệt có thể được chia thành hai(tùy chọn ba) nhóm: MW (hồng ngoại sóng trung) tạo ảnh nhiệt và LW (dàisóng) tạo ảnh. Đôi khi SW (sóng ngắn) tạo ảnh nhiệt được thêm vào.Thứ tư, theo công nghệ của IR detector (IR FPA), tạo ảnh nhiệt có thểchia thành ít nhất ba thế hệ khác nhau.Vả. 2.1. Phân loại của bộ tạo ảnh nhiệt.2.1 camera nhiệt so với máy quét nhiệtCamera nhiệt là một hệ thống ảnh nhiệt cho phép chúng ta tạo ra một haihình ảnh nhiệt chiều của cảnh quan sát độc lập cho dù các thốngtem hoặc đối tượng là những người di chuyển hoặc cố định.Xử lý hình ảnh máy quét nhiệt là một hệ thống ảnh nhiệt cung cấp sáng tạocủa một bức ảnh nhiệt hai chiều của phong cảnh chỉ quan sát được khi máy quéthoặc các đối tượng đang di chuyển.Camera nhiệt đại diện có lẽ hơn 99% của tất cả các bộ tạo ảnh nhiệt hiện có.Máy quét nhiệt Imaging là hệ thống gần như độc quyền trong không khí được sử dụng để tái thiết18GenermộttionTôiTôiThermmộtlcmộtm

ermộtsThermmộtlscmộtnnersSurveillmộtnceimmộtgersMemột

surementimmộtgersGenermộttionTôiMWimmộtgersGenermột

tionTôiTôiTôiTạo ảnh nhiệthình ảnhdải quang phổthế hệứng dụngLWimmộtgersSWimmộtgers

Trang 26ứng dụng Naissance vì họ cung cấp lĩnh vực rất rộng (tiêu chuẩn 120º)trái ngược với nhiệt lĩnh vực máy ảnh chào nhìn không rộng hơn khoảng 30º.Do sự khác biệt rõ rệt trong thiết kế của hai loại hình ảnh nhiệt thốngHướng dẫn thanh toán và thị trường chuyên ngành hẹp, các máy quét hình ảnh nhiệt rất expens-hệ thống ive. Do ứng dụng khối lượng của máy ảnh nhiệt giá của họ là signific-antly thấp hơn. Có tồn tại nhiều nền văn học trên cả hai máy quét hình ảnh nhiệtvà trên các máy ảnh nhiệt. Chúng tôi có thể ở đây chỉ đề cập rằng trình bày chi tiết

của một thiết kế của máy ảnh nhiệt đã được trình bày trong Refs: 6,7,12,11, 10 và chi tiết dis-thảo trên một thiết kế của máy quét chụp ảnh nhiệt trong Ref. 5.Như chúng tôi đã đề cập trước đó, máy ảnh nhiệt là nhóm đông nhấtmáy chụp nhiệt. Thực tế, hầu như tất cả các bộ tạo ảnh nhiệt là máy ảnh nhiệt.Vì vậy cả hai xét của bộ tạo ảnh nhiệt và phân tích sau đó của phương pháp thử trong tiếp theochương chủ yếu là giới hạn máy ảnh nhiệt. Tiếp theo, các thuật ngữ "man hinh nhiệt" vàthuật ngữ "máy ảnh nhiệt" sẽ được sử dụng như là thuật ngữ tương đương.2.2 Các ứng dụng của máy ảnh nhiệtTheo các ứng dụng của họ, tạo ảnh nhiệt có thể được thường chia thànhhai nhóm cơ bản: máy ảnh nhiệt giám sát và đo lường nhiệt camer-như. Các camera giám sát nhiệt được sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng quân sự choquan sát chiến trường trong bóng tối hay trong điều kiện khí quyển khó khăn bởi cre-ating phân bố nhiệt độ tương đối của các phong cảnh trên cạn được quan sát.Các máy ảnh nhiệt đo được sử dụng cho các ứng dụng dân sự trong ngành công nghiệpvà khoa học; chủ yếu để đo không tiếp xúc của các phân bố nhiệt độ trênbề mặt của đối tượng kiểm tra. Ngày nay, đường biên giới giữa hainhóm trở nên linh động hơn vì có một số máy ảnh có thể được sử dụng cho cả hai quan sátcông tác bảo tồn và đo lường các ứng dụng. Tuy nhiên, tình trạng này vẫn là một ngoại lệtion từ sự cai trị như hầu hết các camera giám sát không có khả năng để đo lườngnhiệt độ của các đối tượng quan sát và chất lượng hình ảnh của phép đo thốngtems là kém hơn so với chất lượng hình ảnh của camera quan sát nhiệt.Chất lượng hình ảnh là tiêu chí quan trọng nhất để đánh giá hiệu suất của bềveillance (quân sự) máy ảnh nhiệt. Trong trường hợp đo lường (thương mại) nhiệtmáy ảnh, tình hình phức tạp hơn.Các ứng dụng của máy ảnh nhiệt đo lường có thể được chia thành hai chungnhóm: các ứng dụng đòi hỏi chỉ đo nhiệt độ tương đốivà các ứng dụng đòi hỏi đo nhiệt độ tuyệt đối. Mặc dầucác máy ảnh tương tự có thể được thường được sử dụng trong các ứng dụng có cri- khác nhauteria đánh giá của máy ảnh phù hợp cho hai nhóm của các ứng dụng này. Nếumáy ảnh được sử dụng trong các ứng dụng khi chỉ đo nhiệt độ tương đốilà cần thiết, như trong thử nghiệm nhiệt không phá hủy (NDTT), sau đó chất lượngcủa hình ảnh nhiệt của đối tượng được kiểm tra thường là tiêu chí quan trọng nhất nhưtrong trường hợp của các camera giám sát nhiệt. Nếu máy ảnh nhiệt đo lường

được sử dụng trong các ứng dụng khi đo nhiệt độ tuyệt đối là cần thiết, sau đóđộ chính xác của kết quả đo nhiệt độ là tiêu chí quan trọng nhất.19

Trang 272.3 band SpectralĐối tượng nhiệt độ trái đất điển hình phát ra bức xạ chủ yếu ở các vùng phổtừ khoảng 3  m đến khoảng 15  m. Bức xạ nhiệt phát ra bởi các đối tượng này dom-inate qua các bức xạ phản ánh của họ tại vùng phổ này bởi vì các bức xạphát ra bởi ánh nắng mặt trời, mặt trăng, các ngôi sao và các nguồn nhân tạo điển hình là yếu cho bước sónghơn 3  m. Có hai "cửa sổ khí quyển" trong phạm vi nêu trên:các 3-5-  cửa sổ m và 8-12-  cửa sổ m. Do đó có hai loại chínhcủa hệ thống ảnh nhiệt: giữa sóng hệ thống MW sử dụng 3-5-  m sổ Computer Managementdow và các hệ thống LW sóng dài sử dụng 8-12-  cửa sổ m và hiếm khi nhu liệucó thể các hệ thống thương mại SW của dải quang phổ nằm trong 1-3-  loạt m.Dải quang phổ MWIR và dải quang phổ LWIR khác biệt đáng kể với sự tôn trọngđể thông nền, đặc điểm cảnh, độ tương phản nhiệt độ, và khí quyểntruyền trong điều kiện thời tiết khác nhau. Những yếu tố ủng hộ ban nhạc MWIRlà: độ tương phản cao hơn, hiệu quả rõ ràng thời tiết vượt trội (thuận lợi điều kiện thời tiếtchức, ví dụ, ở hầu hết các nước châu Á và châu Phi), truyền qua cao trong hu- caomidity, và độ phân giải cao hơn do nhỏ hơn khoảng 3 lần nhiễu xạ quang. Các yếu tốmà ủng hộ ban nhạc LWIR là: hiệu suất tốt hơn trong sương mù và bụi điều kiện, mùa đônghaze (điều kiện thời tiết điển hình, ví dụ, ở Tây Âu, Bắc Mỹ, Canada) cao hơn,miễn trừ sự nhiễu loạn không khí, và làm giảm độ nhạy cảm với glints năng lượng mặt trời và lửapháo sáng. Khả năng đạt được cao hơn tín hiệu-to-noise (S / N) tỷ lệ dođến mức độ rạng rỡ hơn trong phạm vi quang phổ LWIR là không thuyết phục vìcác chất trợ nền photon là cao hơn với cùng mức độ, và cũng bởi vìhạn chế của readout. Về mặt lý thuyết, trong mảng nhìn chằm chằm phí có thể được tích hợp chotoàn thời gian khung hình, nhưng do những hạn chế về năng lực chịu trách nhiệm xử lýcủa các tế bào readout, nó là ít hơn nhiều so với khung thời gian, đặc biệt là đối vớiDò LWIR mà một thông lượng photon nền vượt quá các tín hiệu hữu ích bởiđơn đặt hàng của các cường độ.Để tóm tắt, nói chung, các ban nhạc LWIR được ưa thích cho hiệu suất cao

hình ảnh nhiệt vì sự nhạy cảm của nó cao hơn cho các đối tượng và nhiệt độ môi trườngtruyền dẫn tốt hơn của mình thông qua sương mù và khói. Tuy nhiên, ban nhạc 3-5 mm có thểthích hợp hơn cho các đối tượng nóng hơn, hoặc nếu độ nhạy ít quan trọng hơn so với con-Trast. Ngoài ra sự khác biệt khác xảy ra; ví dụ như các lợi thế của ban nhạc MWIR nhỏđường kính của ống kính quang học cần thiết để có được một độ phân giải nhất định và một số thiết bị dòcó thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn (làm mát nhiệt điện) hơn là bình thường trongcác ban nhạc LWIR nơi làm mát đông lạnh là cần thiết (khoảng 77 K). Do đó cóđịnh không, câu trả lời luôn luôn hợp lệ, có loại máy chụp nhiệt (im- nhiệt MWagers hoặc tạo ảnh nhiệt LW) nên được ưa thích. Cả hai loại máy chụp nhiệtcó một số ưu điểm và nhược điểm.2.4 Các thế hệ của bộ tạo ảnh nhiệtCamera nhiệt thường được chia thành ba thế hệ. Máy quétđược xây dựng bằng cách sử dụng máy phát hiện rời rạc, đơn giản không ghép ar- tuyến tính quang dẫn20

Trang 28tia (thường PbSe, InSb hoặc HgCdTe) của các nguyên tố thứ không cao hơn vềmột trăm, hoặc các máy dò Sprite là camera nhiệt thế hệ đầu tiên.Họ thường hoạt động trong 8-12-  loạt m quang phổ, sử dụng quang học của F / 2-F / 4 số,và được đặc trưng bởi độ phân giải nhiệt NETD khoảng 0,2 K. nhỏ quantit-tệ của camera nhiệt thế hệ đầu tiên được giới thiệu là thiết bị quân sựnhững năm 1970, nhiều hơn trong những năm 1980. Hàng ngàn các hệ thống này vẫn còn đang trong vụ quân sựtệ nạn, phụ tùng thay thế sẽ có sẵn trong nhiều năm. Các mô-đun phổ biến MỹMảng HgCdTe có sử dụng 60, 120 hay 180 nguyên tố quang là thủVí dụ của Gen 1 máy ảnh nhiệt.Vả. 2.2. Gương mẫu camera nhiệt Gen 1: Loris (lịch sự của FLIR Inc.).Máy quét được xây dựng bằng cách sử dụng các mảng phẳng tiêu thẳng hoặc 2D (FPA) của các nguyên tốsố cao hơn khoảng 100 nhưng thấp hơn khoảng 10.000 là Gen 2 nhiệtmáy ảnh. Độ phân giải nhiệt NETD trong những máy ảnh được cải thiện lên đếnmức khoảng 0,1 K. Họ cũng được đặc trưng bởi trọng lượng nhỏ hơn và kích thước vàcải thiện độ tin cậy. Những năm 1980 là thời kỳ hết các lực lượng quân đội hiện đại bắt đầu

sử dụng các camera nhiệt thế hệ thứ hai. Những chiếc máy ảnh của thế hệ này làHiện nay đa số các máy ảnh nhiệt quân sự. Phiên bản mới của các FPAsđược cung cấp trong một hình thức của một con chip duy nhất tích hợp đầy đủ với readout điện tử thậm chí cònbây giờ là một giải pháp hấp dẫn cho nhiều ứng dụng quan sát. Camera nhiệt xây dựngbằng cách sử dụng các FPAs tuyến tính được cải thiện thường được gọi là Gen 2+. Độ phân giải nhiệt độNETD của Gen 2+ có thể được cải thiện lên đến mức khoảng 0,05 K. Ex- tiêu biểuamples của các hệ thống này là HgCdTe đa tuyến 288  4 mảng chế tạo bởi Xôfradir cả cho 3-5-  m và 8-10.5-  ban nhạc m với xử lý tín hiệu trong tâmmặt phẳng (tích hợp quang điện, lướt, phân vùng, TDI chức năng, sản lượngpreamplification và một số người khác).Máy ảnh thế hệ thứ ba được không quét nhiệt camera xây dựng bằng cách sử dụng ar- 2Dmáy dò tia (làm mát bằng FPA dựa trên InSb, HgCdTe, công nghệ QWIP hay khônglàm mát bằng FPAs dựa trên Microbolometer hoặc pyroelectric / công nghệ sắt điện) màcó ít nhất 106phần tử trên mặt phẳng tiêu cự. Những mảng nhìn chằm chằm được quét thống điện21

Trang 29tronically bởi mạch tích hợp với các mảng. Những readout mạch tích hợp(ROICs) bao gồm, ví dụ, pixel bỏ chọn, antiblooming trên mỗi điểm ảnh, khung phụ ima-ging, tiền khuếch đại đầu ra, và một số chức năng khác. Các máy quét quang-cơ khíđược loại bỏ và công việc duy nhất của quang học là tập trung các hình ảnh hồng ngoại vào mat-rix các yếu tố nhạy cảm.Vả. 2.3. Gương mẫu camera nhiệt Gen 2: Sophie (lịch sự của Thales Optronique).Vả. 2.4. Gương mẫu làm mát bằng Gen 3 camera nhiệt: Catherine XP (lịch sự của ThalesOptronique).Camera nhiệt thế hệ thứ ba đã được cung cấp từ đầuNăm 90 để cạnh tranh với người tiền nhiệm của họ. Đầu tiên, họ đã được cung cấp như là làm mátCamera MWIR (sử dụng InSb hoặc HgCdTe công nghệ) nhạy cảm trong 3-5-  m atmo-cửa sổ spheric trong tình hình khi cho hầu hết các điều kiện địa lý LWIR nhiệt

máy ảnh không mong muốn. Làm mát bằng LW IR Gen 3 máy ảnh nhiệt dựa trên QWIP nghệnology bắt đầu được thương mại hóa vào cuối những năm 1990. Hầuđồng thời không làm mát bằng camera nhiệt dựa trên Microbolometer và pyro-điện / công nghệ sắt điện đã trở thành hoàn toàn thương mại có sẵn. Hình ảnh22

Trang 30chất lượng của máy ảnh nhiệt không làm lạnh kém hơn so với chất lượng hình ảnh được cung cấp bởimáy làm lạnh, nhưng là đủ tốt để được sử dụng trong nhiều ngắn và trung hạn phạm vi cậnplications.Giá thấp hơn do một 2-4 lần so với các hệ thống làm mát bằng tương đương, number của máy ảnh không làm mát bằng nhiệt được phát triển nhanh chóng cả về quân sự và commer-các ứng dụng tài.Các thông số của máy ảnh nhiệt từ các thế hệ tương tự có thể thay đổi đáng kể.Vì vậy nó không phải là có thể tạo thành một bảng duy nhất cho phép so sánh chính xáccác thông số của máy ảnh nhiệt từ các thế hệ khác nhau. Bảng 2.1 đã tạotrên cơ sở rà soát các thông số của máy ảnh nhiệt quan sát khác nhauđược cung cấp trong suốt 30 năm qua, nhưng phải được coi là một sự ước lượng sophist-icated tình hình trên thị trường.Bảng 2.1. Thông số đặc trưng của máy ảnh nhiệt.Không có ví dụnhiệt độđộ phân giảiNETD [K]hình ảnhđộ phân giảihàng loạt loại mát[ki-lô-gam]Gen160.120 pixel CMT (USmô-đun thông thường)8,14 điểm ảnh CMT Sprite(Module phổ biến US, UK)0.2

250  190 -liquid Ni-trogen-JouleThomson- Stirling> 20Gen294  4 pixels CMT (Ophelios)288  4 CMT (Synergy, Cath-erine, Sophie, Iris)0.1640  288 -StirlingJoule-Thomson> 4Gen3320  240 HgCdTe MWIR(Opal, Spike, Matiz)320  240QWIPLWIR(ThermoVisionTM 2000, Cath-erine QWIP)---------------------------------640  512 HgCdTe MWIR(High Definition POD)----------------------320  240 sắt điện (Lion320  240 bolometric (Elvir)0.05----------0,15-0,3320  240640  480(viquét)-----------------640  512

-------------320  240Stirling---------Stirling------------làm mát> 223

Trang 31Vả. 2.5.Không làm mát bằng máy ảnh gương mẫu Gen 3 nhiệt: ELVIR (lịch sự của Thales An-genieux).Như chúng ta có thể thấy trong Bảng   2.1, camera nhiệt Gen 2 được đặc trưng bởi Sigmanificantly tốt hơn độ phân giải nhiệt và không gian mà các máy ảnh nhiệt Gen 1. Điều nàynghĩa là chất lượng của hình ảnh và độ nhạy được cung cấp bởi các máy ảnh sau này là signi-ficantly kém. Tuy nhiên, tình hình không phải là quá rõ ràng nếu chúng ta so sánh Gen 2 và Gen 3camera nhiệt làm mát. Độ nhạy nhiệt của Gen 3 làm mát bằng máy ảnh nhiệtthường ít nhất là tốt hơn một chút rằng độ phân giải nhiệt của Gen 2 camera. Làm thế nào-bao giờ, hình ảnh của giải Gen 2 máy ảnh nhiệt hiện đại là cấp trên để hình ảnh resol-ution điển hình Gen 3 máy ảnh dựa trên 320  240 FPA, đặc biệt là trong một nganghướng. Mặc cảm này của Gen 3 máy ảnh có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng các vikỹ thuật quét, có thể cải thiện, đến hai lần, độ phân giải hình ảnh trong cả ho-rizontal và dọc đường. Tuy nhiên, nhược điểm của microscanning nghệnique là chi phí sản xuất cao hơn và giảm độ tin cậy. Sự kém cỏi của trọngchất lượng tuổi được cung cấp bởi máy ảnh nhiệt điển hình Gen 3 so với Gen 2 Cămthời đại có thể được loại bỏ hoàn toàn nếu 640 × 512 hoặc lớn hơn FPAs được sử dụng.Một số thế hệ không được kết nối chặt chẽ với chất lượng hình ảnh; nó là con- hơnnối kết với khối lượng, kích thước, chi phí sản xuất và độ tin cậy của các nhiệtcamera. Số thế hệ đề nghị thay tiềm năng của các mô-đun máy dò nhưngkhông mô tả chất lượng của một máy ảnh nhiệt. Tiếp theo, để đánh giá đúng đắncamera nhiệt, không chỉ chất lượng hình ảnh (phát hiện, nhận dạng và xác định

phạm vi) mà còn các yếu tố khác như khối lượng, kích thước, sức đề kháng với môi trường khắc nghiệtđiều kiện về tinh thần, thái phải được đưa vào tài khoản. Tiếp theo, có, trênthị trường, máy ảnh nhiệt tích hợp với các module bổ sung như GPS, laserphạm vi công cụ tìm, giác kê, camera truyền hình ánh sáng ngày và con trỏ laser. Những bổ sungcác mô-đun có thể làm tăng đáng kể khả năng của một máy ảnh nhiệt. Để tóm tắt,đánh giá và so sánh của máy ảnh nhiệt là một nhiệm vụ phức tạp và nguy hiểm màđòi hỏi phải đưa vào tài khoản của một tập hợp các yếu tố có thể khác nhau, tùy thuộc vào thứcnhu cầu của người sử dụng.24

Trang 32Vả. 2.6. Sophie MF - camera nhiệt tích hợp với phạm vi bằng laser finder, giác kê, ngàycamera truyền ánh sáng và con trỏ laser (biếu không của Thales Optronique).Máy phát hiện sử dụng trong Gen 1, Gen 2 và một phần Gen 3 máy ảnh nhiệt yêu cầulàm mát, thông thường với nhiệt độ bằng 77 máy ảnh nhiệt K. Đầu tiên làlàm mát bằng cách sử dụng thiết bị làm mát Dewar. Các mát Dewar bản chất là một "chai chân không"chứa đầy một chất làm mát. Khí chất lỏng khác nhau có thể được sử dụng như chất làm nguội. Tuy nhiên, chất lỏngnitơ được sử dụng như một chất làm mát trong gần như tất cả các dewars sử dụng trong thực tế.Việc làm mát đông lạnh được đặc trưng bởi một vài nhược điểm đáng kể như ne-cessity để có một nguồn cung cấp nitơ lỏng sẵn có, hạn chế làm việcthời gian của Dewar sau khi điền vào, và sự cần thiết để giữ vị trí bán ngang củacamera nhiệt. Máy ảnh nhiệt do đó sau này làm mát bằng dụng Stirling làm mát,hoặc thay vì hiếm khi Joule-Thomson làm mát.Các Stirling mát về cơ bản là một chu trình kín nén-giãn nở lạifrigerator không có van; thay vào đó, nó tích hợp một bộ tái tạo. Các regenerator làmột ống vật liệu xốp có độ dẫn nhiệt thấp để duy trì một temperat-ure gradient và công suất nhiệt cao để hoạt động như một thiết bị trao đổi nhiệt hiệu quả.Điển hìnhLàm mát Stirling hoạt động với một khoản phí kín của heli, đó là một cách máy móc đồngép và sau đó cho phép mở rộng gần ngón tay lạnh Dewar. Sự mở rộng nàylàm mát máy dò và heli sau đó được "tái chế" qua máy nén lạnh của.Việc làm mát Stirling có thể làm mát máy dò đến nhiệt độ yêu cầu, thườngsau 3-5 phút từ lượt về. Những yêu cầu làm mát và dịch vụ nạp tiền bằng

các nhà sản xuất mát sau một thời gian nhất định; thường sau khoảng 1000-10000 giờ. Kích thước và khối lượng của các thiết bị làm mát phụ thuộc vào yêu cầu điện năng làm mát.Cácsức mạnh của khoảng 0,2-0,6 W là đủ để làm mát một máy dò đơn nhỏ nhưng một vài lầncao hơn là cần thiết để làm mát một mảng FPA.The Joule-Thomson mát mát là một chu kỳ mở có thể chuyển đổi khí áp(thường là nitơ, argon, CO2) Để đông lạnh gas lỏng. Khí áp suất cao được làm mátbởi sự mở rộng ở van tiết lưu, chảy ngược qua Ex- nhiệt ngược dòngchanger và precools khí đến cho đến khi khí được hóa lỏng khi nó rời25

Trang 33bướm ga. Bởi vì Joule-Thomson làm mát đòi hỏi việc cung cấp áp lựckhí chúng hiếm khi được sử dụng trong camera nhiệt nhưng chúng thường được sử dụng trong hướng dẫn IRngười tìm nơi thời gian làm việc cần thiết là tương đối ngắn.Cả hai làm mát Stirling và Joule-Thomson làm mát là tranh tương đối đắt tiềnponents đại diện cho một phần đáng kể chi phí của một máy ảnh nhiệt toàn.Vì vậy nó là rất mong muốn để loại bỏ các thành phần này vì nó đã được thực hiệngần đây bằng cách giới thiệu của phi làm mát bằng FPA dựa trên Microbolometer và pyroelec-tric / công nghệ sắt điện. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng cái gọi là FPAs không nguộithường yêu cầu ổn định nhiệt độ và làm mát nhiệt điện thường được sử dụngtrong không-làm mát bằng camera nhiệt.Việc làm mát nhiệt điện sử dụng các hiệu ứng của Peltier mà làm cho có thểtạo ra những thay đổi nhiệt độ sử dụng dòng điện trong một mạch gồm haidây dẫn khác nhau. Một nhược điểm lớn của các thiết bị làm mát nhiệt điện là phi họkhả năng để làm mát máy dò xuống tới nhiệt độ rất thấp; chênh lệch nhiệt độkhông quá khoảng âm 50-70  C so với nhiệt độ môi trường xung quanh có thể đượcđạt được.Tuy nhiên, chi phí thấp của các thiết bị làm mát là lợi thế lớn của họ trong con- sắc nétTrast để làm mát Stirling đắt tiền và Joule-Thomson làm mát.Ngoài các máy ảnh nhiệt MWIR và camera nhiệt LWIR cócũng SWIR máy ảnh của một dải quang phổ nằm trong dải quang phổ 1-3  m. Nó làvấn đề cho dù các máy ảnh SWIR là máy ảnh nhiệt như trong quang phổ nàydao động bức xạ phản xạ chiếm ưu thế hơn các bức xạ phát ra cho các đối tượngnhiệt độ dưới 100  C. Tuy nhiên, chúng ta hãy đối xử với họ như một nhóm nhiệtmáy ảnh vì thiết kế rất giống với MWIR và camera nhiệt LWIR.

Hiện nay, các máy ảnh SWIR chỉ là một nhóm biên của máy ảnh nhiệt.Các máy ảnh SWIR đã có bán trên thị trường không có nhiềuhơn một thập kỷ. Tình trạng này bắt nguồn từ thực tế là khoảng SWIR đã không đượcmột loạt các ứng dụng thú vị cho cả quân sự và dân sự trong nhiều thập kỷ.Do sự thống trị của các bức xạ nhiệt phát ra và các cửa sổ khí quyển,cơ quan quân sự đã quan tâm chủ yếu trong MWIR và LWIR dao động. Bởi vìphạm vi độ nhạy của thị giác của con người và công nghệ silicon cũng phát triển các thể dân sựIANS đã quan tâm đến thể nhìn thấy và NIR dao động.Điều này thiếu sự quan tâm đáng kể tạo ra tình hình khi lên đến giữacủa những năm 1990 không có trưởng thành tốt công nghệ của các mảng dò SWIR phạm vi làsẵn [1].   Hiện nay, máy hút này là chiếm đóng bởi các mảng InGaAs và SWIRcamera đã tìm thấy một số ứng dụng. Imagers SWIR là nhanh chóng gain-ing phổ biến trong thị trường giám sát do độ phân giải hình ảnh cao hơnTạo ảnh nhiệt MWIR / LWIR và hiệu năng tốt hơn hạn chế điều kiện tầm nhìntions hơn máy ảnh truyền hình điển hình dựa trên công nghệ / CMOS CCD silicon. Đồngđồng thời tạo ảnh SWIR đã được chứng minh là hữu ích trong lĩnh vực viễn thông en-abling khớp nối chính xác của các sợi quang học làm việc tại 1,53  m; và trong các bảo tàng chosơn reflectography.26

Trang 342,5 xu hướng công nghệHình ảnh nhiệt là một trong những công nghệ hết sức quan trọng cho milit-ary & an ninh khu vực. Hình ảnh nhiệt đã tìm thấy cũng nhiều ứng dụng trong một ci-ngành vilian. Vì vậy nó không phải là lạ rằng có rất nhiều nỗ lực để cải thiện hiện hữuing công nghệ chế tạo ảnh nhiệt và sự phát triển technolo- mớiGies.Chúng ta có thể phân biệt một số xu hướng trong công nghệ hình ảnh nhiệtImagers 1. Chi phí thấp / độ phân giải trung bình thấp không làm mát bằng nhiệt2. Độ phân giải cao làm mát bằng bộ tạo ảnh nhiệt được cải thiện capabilit- giám sáttệ3. tạo ảnh nhiệt băng tần kép4. Hệ thống Multi-cảm biếnCông nghệ hình ảnh nhiệt không làm mát bằng kinh nghiệm dur- tăng trưởng rất nhanhing thập kỷ qua [1 3]. Các thông số của bộ tạo ảnh không làm mát được cải thiện rất nhiều mà

ngày nay tạo ảnh không làm mát bằng chiếm ưu thế trên thị trường giám sát tầm ngắntạo ảnh nhiệt trong cả ứng dụng quân sự và dân sự. Các yếu tố quan trọng về điều nàyThị trường là một giá. Vì thế bây giờ, những nỗ lực tập trung vào công nghệ giảmchi phí sản xuất nhưng vẫn giữ hoặc thậm chí cải thiện chất lượng hình ảnh và giáokhả năng.Lĩnh vực quan trọng là hai mô-đun máy chụp, nhiệt không làm lạnh: chương tập trung hồng ngoạikhu vực máy bay cal và quang học hồng ngoại.Các bộ tạo ảnh nhiệt -cooled không đầu cuối cung cấp độ phân giải hình ảnh 680x480 vàđược chỉ đạo chủ yếu hướng tới các ứng dụng quân sự đòi hỏi nhiều hơn. Non-làm máttạo ảnh nhiệt của độ phân giải hình ảnh 320x240 thường được nhắm mục tiêu đến bề chungveillance và các ứng dụng phóng xạ (lĩnh vực an ninh, ngành công nghiệp ô tô, phiđo nhiệt độ tiếp xúc, vv). Imagers độ phân giải 160x120 hoặc thấp hơnđược nhắm mục tiêu vào các ứng dụng đại trà trong các hệ thống phát hiện đột nhập-chi phí thấp hoặc khôngxúc nhiệt kế hình ảnh.Công nghệ máy chụp nhiệt làm mát là trong thập kỷ qua dưới áp lựctừ không làm mát bằng công nghệ. Do nhu cầu sử dụng mô-đun mát đắt tiền,các công nghệ làm mát bằng vốn đã đắt tiền mà công nghệ làm mát bằng không.Do tình hình này, các nhà sản xuất của bộ tạo ảnh nhiệt làm mát bằng tập trung vàothị trường máy chụp, giám sát tầm xa / trung bình hoặc trên ứng dụng yêu cầugiám sát năng động của các kịch bản tốc độ cao. Những nỗ lực đi vào bốn hướng.Thứ nhất, giảm chi phí sản xuất của II và III Gen tạo ảnh nhiệt của trungđộ phân giải (lên đến 640x480). Thứ hai, sự phát triển của trọng nhiệt độ phân giải caoagers chất lượng hình ảnh so sánh với chất lượng của hình ảnh được cung cấp bởi High DefinitionTruyền hình (hình ảnh độ phân giải tối thiểu 1280x720 pixels là cần thiết) [9,1 4].   Thứ ba, triểnvelopment của đa băng tần làm mát bằng máy chụp, có khả năng sử dụng hiện tượng quang phổ làmột công cụ hiệu quả trong cả hai ứng dụng giám sát và đo lường [4, 3]. Thứ tư,phát triển của man hinh nhiệt phân cực nhạy để nâng cao hơn nữa capab-ilities của công nghệ làm mát bằng [2, 8].27

Trang 35Một xu hướng ngày càng đáng chú ý xuất hiện trên thị trường để tích nhiệttạo ảnh nhiệt với bộ cảm biến hình ảnh và không ảnh khác. Như tích hợp

hệ thống giám sát đa cảm biến (man hinh nhiệt, camera truyền hình, phạm vi laser finder)đã được sử dụng trong một thời gian khá dài trong các ứng dụng trong không khí. Ngày nay, tuy nhiên,hệ thống hình ảnh trong không khí hiện đại bao gồm các cảm biến nhiều hơn: độ phân giải cao bốnHinh FOV nhiệt (hoặc hai bộ tạo ảnh nhiệt), rộng FOV camera truyền hình màu, siêuFOV camera hẹp TV màu, camera LLLTV, phạm vi bằng laser finder, con trỏ laser,thiết bị laser, đèn chiếu tia laser [1 4]. Tiếp theo, mặt đất di động tạo ảnh bằng nhiệtthường xuyên hơn tích hợp với các module bổ sung như GPS, phạm vi bằng laser finder,giác kê, camera truyền hình ánh sáng ngày, và con trỏ laser. Trong một số không khí, hải quân hayứng dụng mặt đất, tạo ảnh nhiệt được tích hợp với các radar cổ điển hay phần ngàn nhỏ nhấtradar đo sóng. Trong mọi trường hợp, hội nhập như vậy làm tăng đáng kể khả năngmáy chụp nhiệt.2.6 Tài liệu tham khảo1. Baronti S. et al., Hệ thống hình ảnh đa phổ cho các bản đồ của các sắc tố trong các tác phẩm của các nghệsử dụng phân tích chính thành phần, Quang học Ứng dụng, 37, 1299-1309 (1998).2. Beekman Daniel W .; Văn Anda James B, Phân cực nhạy QWIP man hinh nhiệt, hồng ngoạiDò và Focal Plane Arrays VI Hội nghị, SPIE Vol. 4028, 2000.3. Chuông W. Randy; Weber Paul G., đa phổ Thermal Imager: tổng quan, thuật toán choĐa phổ, hyperspectral, và Ultraspectral Imagery VII Hội nghị, SPIE Vol. 4381,Năm 2001.4. Breiter Rainer et al; Xách tay tuần tự man hinh nhiệt nhiều màu dựa trên một MCT 384x288mảng phẳng tiêu cự, Công nghệ hồng ngoại và ứng dụng XXVII Hội nghị, SPIE Vol. 4369,Năm 2001.5. Campana Stehen B. ed., The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol. 5: PassiveElectro-Optical Systems, Chapt. 1 hồng ngoại tuyến Hệ thống quét, SPIE (1993).6. Campana Stehen B. ed., The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol. 5: PassiveElectro-Optical Systems, Chapt. 2 Forward Looking Infrared Systems, SPIE (1993).7. Campana Stehen B. ed., The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol. 5: Passive

Electro-Optical Systems, Chapt. 3 Staring Hệ thống cảm biến, SPIE (1993).8. Cocle Olivier; Rannou Christophe; Forestier Bertrand; Jougla Paul; Bois Philippe F., QWIPcompact man hinh nhiệt: Catherine-XP và sự tiến hóa của nó, công nghệ hồng ngoại và applica-tions XXXIII Hội nghị, SPIE Vol 6542, 2007.9. Dahlberg Anders GM, độ phân giải cao QWIP man hinh nhiệt cho nâng cấp AFV, hồng ngoạiCông nghệ và ứng dụng XXX Hội nghị, SPIE Vol. 5406, 2004.10. Holst Gerald C., Common Sense Phương pháp tiếp cận để chụp ảnh nhiệt, SPIE Vol: PM86, 2000.11. Kaplan Herbert, thực tiễn áp dụng của tia hồng ngoại nhiệt Viễn thám và hình ảnh Trang thiết bị,SPIE Vol: TT75, 2007.12. Kruse Paul W., làm mát Arrays chụp ảnh nhiệt, hệ thống và các ứng dụng, SPIE Vol.TT51, 2001.13. Manning Paul A. et al, Silicon microbolometers đúc:. Các tuyến đường đến thị trường đại chúngman hinh nhiệt, Công nghệ hồng ngoại và ứng dụng XXX Hội nghị, SPIE Vol. 5406,Năm 2006.14. Sao Safire HD QWIP thiết bị ảnh nhiệt - điều hành sử dụng, FLIR Inc., P / N4100070, 2006.28

Trang 363 thông số của bộ tạo ảnh nhiệtTạo ảnh nhiệt tạo ra hình ảnh có thể được nhìn thấy bởi con người và nó có thể trực quan để đánh giá. Tuy nhiên, nó khó khăn ngay cả đối với một chuyên gia để đánh giá chính xác tạo ảnh nhiệt chỉ bằng cách nhìn vào ảnh.các đại lượng đo lường thường được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng nói chung các thông sốcủa man hinh nhiệt cho phép một chuyên gia để dự đoán.Trên cơ sở tạo ra ảnh nhiệt,thong số máy ảnh nhiệt chia làm 8 nhóm1. Chủ quan các thông số chất lượng hình ảnh.2. Các thông số Response.3. Thông số Noise.4. thông số độ phân giải hình ảnh.5. thông số hình học.6. thông số chính xác.7. thông số quang phổ.8. thông số vận hành.

 Các thông số chất lượng hình ảnh chủ quan cung cấp thông tin về khả năng của hệ thống: nhiệt camera - quan sát của con người để phát hiện, nhận ra, và xác định mục tiêuThông số đáp ứng : cung cấp thông tin về phản ứng của máy ảnh nhiệt như kích thước biến nhiệt độ hoặc sự đa dạng các đối tượng nhiệt

Trang 37Thông số nhiễu - về nhiễu làm giới hạn độ nhạy camera phát hiện đối tượng vùng sang kémThông số độ phân giải hình ảnh: thong số cho biết khả năng ghi lại ảnh có độ phân giải thấp hay cao của máyThông số hình học cung cấp thông tin về quan hệ hình học giữa các mục tiêu và hình ảnh của mình.Các thông số chính xác cung cấp thông tin về tính chính xác việc đo không tiếp xúc sửdụng camera nhiệt.Thông số hoạt động cung cấp thông tin về vị trí của các quan sát mục tiêu hàngcó được hay vị trí của mắt người cần thiết cho hoạt động của máy ảnh.Cuối cùng, các thông số quang phổ cung cấp thông tin về camera báo độngso với bước sóng.Các thông số chất lượng hình ảnh chủ quan, các thông số phản ứng, thông số nhiễu,thông số độ phân giải hình ảnh, và các thông số hình học cung cấp cho chúng tôi thông tin chung về hiệu suất của máy ảnh nhiệt trong các ứng dụng giám sát. Thong sô Độ chính xác là rất quan trọng để đánh giá máy ảnh nhiệt cho các ứng dụng đo lườngBảng 3.1. Thông số hoạt động của máy ảnh nhiệt.Chú ý: không có mối tương quan giữa các thông số từ các nhóm khác nhau cócùng một số. Số chỉ được sử dụng để làm cho dễ dàng hơn xác định khác nhauthông số.Các thông số chính xác là cần thiết để đánh giá máy ảnh nhiệt thương mạiđược sử dụng như là nhiệt kế không tiếp xúc. Họ là vô dụng trong trường hợp máy chụp nhiệt đểđược sử dụng trong các ứng dụng giám sát.Đo các tham số hoạt động của máy ảnh nhiệt không khác Sigmanificantly từ một phép đo các thông số của hình ảnh thị giác khác thốngHướng dẫn thanh toán. Có những tình huống tương tự trong trường hợp các thông số quang phổ. Vì vậy cả hai op-thông số erational và các thông số quang phổ sẽ không được thảo luận ở đây.3.1 thông số chất lượng hình ảnh chủ quan

Máy ảnh nhiệt được hệ thống ghi ảnh được sử dụng để tăng cường khả năng của con người để xemtrong bóng tối và điều kiện tầm nhìn kém. Các thông số về chất lượng hình ảnh chủ quancảm nhận của con người được coi là các thông số quan trọng nhất của giám sát quachọc thủng camera nhiệt từ điểm nhìn của người dùng muốn cóphạm vi cao nhất phát hiện, nhận dạng và xác định các mục tiêu quan tâm.MRTD là thước đo khả năng phát hiện và nhận ra các mục tiêu trên không đồng nhấtnền. MDTD là thước đo khả năng của con người để phát hiện mục tiêu trên đồng phụcnền.Các mục tiêu thực sự của lãi suất thường được đặt trên nền không đồng nhấtvà MRTD được coi là biện pháp quan trọng nhất của giám sát (thường triệuitary) camera nhiệt.3.1.1 MRTDCác MRTD là một tham số chủ quan mà mô tả khả năng của hinh-con ngườihệ thống để phát hiện những chi tiết tương phản thấp của đối tượng quan sát được. Đây là một chức năngcủa một sự khác biệt nhiệt độ tối thiểu giữa các thanh trong những mục tiêu 4 thanh chuẩnvà nền cần thiết để giải quyết các bức ảnh nhiệt của các quán bar của một người quan sátso với tần số không gian của các mục tiêu.31

Trang 39Nói chung, MRTD được đo bằng cách xác định nhiệt độ tối thiểu khác biệtkhoa giữa các thanh trong những mục tiêu 4-bar tiêu chuẩn và nền cần thiết đểgiải quyết các bức ảnh nhiệt của các quán bar của một người quan sát cho các mục tiêu 4 thanh khác nhaukích thước (tần số không gian). Các kết quả đo của một lâu gương mẫucamera nhiệt quân phạm vi được thể hiện trong F ig. 3.4.Vả. 3.2. Ảnh của năm mục tiêu 4-bar của tần số không gian khác nhau cùng mộtchênh lệch nhiệt độ.a)b)Vả. 3.3. Ảnh của mục tiêu 4-bar tại hai sự khác biệt nhiệt độ khác nhau.32

Trang 4002

46810120.010.1110100tần số không gian [lp / mrad]MRTD[C]WFOVMFOVNFOVVả. 3.4. MRTD của camera nhiệt gương mẫu của ba lĩnh vực khác nhau.Classical MRTD là một tham số chủ quan mà có người quan sát vào tài khoản.Tính chủ quan này và tốn thời gian đo không thể được chấp nhận trong caosản lượng môi trường ở đâu, cái gọi là, AutoMRTD được ưa thích.AutoMRTD là một phương pháp kiểm tra đó đề xuất một phương pháp khách quan để nhanh chóngđo MRTD của một máy ảnh nhiệt sử dụng một thuật toán được trình bày dưới đây.1. Đo MRTD, NETD (tiếng ồn tương đương nhiệt độ chênh lệch)và MTF (điều chế chuyển giao chức năng) của một mẫu lớn của Căm nhiệtthời đại.2. Tính trung bình MRTD, NETD, MTF cho các máy ảnh mẫu thử nghiệm.3. Tiếp theo, tính toán các hàm hệ số K  làK  =MRTD ⋅ MTF NETD(3.1)4. Tính MRTD mục tiêu mới của bất kỳ máy nhiệt thử nghiệm mới sử dụngcông thức sau:MRTDxe hơi

=K ⋅ NETDMTF (3.2)Để xác định mục tiêu MRTDxe hơinó là cần thiết để đo lường chỉ có haithông số mục tiêu: NETD (tiếng ồn tương đương chênh lệch nhiệt độ) và MTF(chuyển giao chức năng điều chế). Đo cả MTF và NETD là nhanh chóng vàbán tự động. Do đó, thời gian đo lường cần thiết để xác định mục tiêuMRTDxe hơilà ngắn hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đo lường các chủ cổ điểnMRTD. Tuy nhiên, vì xác định K  yêu cầu thử nghiệm của nhiều nhiệtmáy ảnh (ít nhất 20-30) sau đó các MRTD quanxe hơicó thể được xác định duy nhất trong33

Trang 41Đối với những ngành sản xuất lớn. Trong trường hợp thí nghiệm điển hình của một lượng nhỏtạo ảnh nhiệt khác nhau chỉ MRTD chủ cổ điển có thể được đo lường.Ngày nay MRTD cổ điển được coi là tham số quan trọng nhấtmáy chụp nhiệt và MRTD thường được sử dụng cho những dự đoán phạm vi cho thựcmục tiêu. Tuy nhiên, nó đã được báo cáo nhiều lần rằng các khái niệm MRTD, khiáp dụng để tạo ảnh undersampled, tạo ra các dự đoán phạm vi không chính xác; đặc biệtphạm vi phát hiện. Vấn đề lớn nhất là độ chính xác của mô hình hiệu suất thấptrên tần số Nyquist.Có ít nhất ba giải pháp cạnh tranh để loại trừ nêu trênhạn chế của MRTD khái niệm và để cải thiện độ chính xác của dự đoán phạm vi.Các DMRT (Dynamic MRTD) là một phương pháp biến đổi MRTD rằng giả định rằngcác mô hình thanh được di chuyển tương đối so với các mạng lấy mẫu với tốc độ tối ưu (khoảng¼ điểm ảnh trên mỗi khung). Cách đo này cho phép cho mắt người để tích hợp trênvị trí giai đoạn khác nhau của các mục tiêu 4-bar và các mục tiêu được cảm nhận tại không giantần số cao hơn tần số Nyquist đáng kể. Tuy nhiên, nhân tạo nàychuyển động của mục tiêu trong quá trình đo tạo ra những điều kiện quyết liệt

khác với điều kiện trong quá trình quan sát tĩnh. Sự phụ thuộc của các bài kiểm trathủ tục (tốc độ di chuyển) trên đặc điểm cảm biến là một nhược điểm lớncủa phương pháp DMRT.Tuy nhiên, có hai đối thủ thực sự của cổ điển MRTD như các con số bằng khenmáy chụp nhiệt.Tam giác Định hướng phân biệt đối xử (TOD) ngưỡng như một thay thế cho MRTDphương pháp để mô tả hiệu suất của man hinh nhiệt s [3]. Phương pháp TODđề nghị sử dụng một loạt các mục tiêu tam cho đặc điểm của bộ tạo ảnh nhiệt.Vả. 3.5.Ảnh của một mục tiêu trong quá trình thử nghiệm tam hinh nhiệt sử dụng phương pháp TOD.Phương pháp TOD có một số lợi thế lý thuyết và thực hơnphương pháp MRTD. Phương pháp này dựa trên một mô hình thử nghiệm được cải thiện, một tốtxác định nhiệm vụ quan sát, một thủ tục đo lường tâm vật lý chất rắn, và nhìn chungkết quả ates chính xác hơn và so sánh hơn từ các đội đo khác nhauhơn trong trường hợp MRTD cổ điển. Nó cũng có thể chuyển đổi đo lường TODkết quả cho MRTD đặc. Tuy nhiên thuật toán chuyển đổi toán học không phải làđơn giản. Tiếp theo, phương pháp TOD được phát minh trong nhiều thập kỷ sau khi giới thiệucủa khái niệm MRTD. Tiếp theo, các phương pháp thử nghiệm cổ điển MRTD đã đượcđã được thực hiện ở một số tiêu chuẩn quân sự phổ biến rộng rãi. Do đó,34

Trang 42xác suất mà các phương pháp TOD được chấp nhận rộng rãi bởi đồng quốc tếcộng là khá thấp mặc dù tiềm năng lợi thế của phương pháp thử nghiệm này.Sự khác biệt nhiệt độ tối thiểu được thừa nhận (gia dự án MTDP) tham số là một con số mớicông đức để đánh giá chất lượng của bộ tạo ảnh nhiệt undersampled hiện đại [2 9]. Gia dự án MTDPlà một sự khác biệt nhiệt độ mà tại đó bốn, ba hoặc hai quán bar có thể được giải quyếtbởi một người quan sát với các mô hình thử nghiệm ở vị trí giai đoạn tối ưu. Sử dụng gia dự án MTDPkhái niệm, hiệu suất hinh trên tần số Nyquist có thể vẫn còn phân tíchvà một nhược điểm đáng kể của các cổ điển MRTD được loại bỏ. Cùng một lúcGia dự án MTDP sử dụng nhiều MRTD khái niệm (cùng mục tiêu 4-bar, các thử nghiệm cùng equip-ment) và nó rất dễ dàng cho những người quen thuộc với khái niệm MRTD hiểu và ac-

CEPT gia dự án MTDP khái niệm. Tiếp theo, gia dự án MTDP khái niệm đã được thực hiện trong TRM3 - giếngbiết mô hình để đánh giá hiệu suất của bộ tạo ảnh nhiệt [3 0]. Do đó gia dự án MTDPcó một cơ hội thực sự để trở thành trong tương lai con số chính khen của bộ tạo ảnh nhiệtnếu được hỗ trợ từ bất kỳ tiêu chuẩn quốc tế.Vả. 3.6. Ảnh của một mục tiêu bốn thanh trong gia dự án MTDP đo.3.1.2 MDTDCác MDTD là một tham số chủ quan mà mô tả khả năng của hinh-con ngườihệ thống để phát hiện mục tiêu kích thước nhỏ. Đây là một chức năng của một nhiệt độ tối thiểusự khác biệt giữa các mục tiêu thông tư và các nền tảng cần thiết để phát hiện các mục tiêu hàngnhận bởi một người quan sát so với kích thước không gian nghịch đảo của các mục tiêu.Các MDTD được đo bằng cách xác định sự khác biệt nhiệt độ tối thiểugiữa các mục tiêu và các nền tảng cần thiết để phát hiện các hình ảnh nhiệt của một mục tiêu hàngnhận được, cho các mục tiêu của chiều không gian khác nhau.Vả. 3.7. Hình ảnh của hai mục tiêu tròn có kích thước khác nhau góc35

Trang 43Các kết quả đo của một camera nhiệt gương mẫu được thể hiện trong hình.3.8.5 3.30510152025300.010.1110100MDT

D[K]20 13.3Góc nhìnkích thước không gian nghịch đảo [1 / mrad]Vả. 3.8. MDTD của camera nhiệt gương mẫu.3.1.3 Đánh giá về phạm vi giám sát hiệu quảPhát hiện, nhận dạng và xác định phạm vi của một mục tiêu quan tâm làcác tiêu chí chính để đánh giá của hầu hết các máy ảnh giám sát nhiệt.Nó có thể đo trực tiếp phát hiện, nhận biết và xác định phạm vicủa một mục tiêu quan tâm và đánh giá máy ảnh nhiệt được thử nghiệm trên cơ sởcủa các kết quả thử nghiệm. Tuy nhiên, nó là một giải pháp đầy rủi ro. Các phạm vi khác nhau với sự quan sátđiều kiện (không khí, nền) và nó là tương đối dễ dàng để thao tác vớiviệc phát hiện, nhận dạng và xác định phạm vi ở điều kiện thực tế nếu số observa-điều kiện tion không được chỉ định rất chính xác. Tiếp theo, rất khó để so sánh thử nghiệmkết quả của máy ảnh nhiệt khác nhau được thử nghiệm ở thời điểm khác nhau và khác nhau ởđiều kiện quan sát.Có thể tính toán về mặt lý thuyết việc phát hiện, nhận biết và identifica-phạm vi tion của bất kỳ đối tượng (người, xe tăng, xe tải) sử dụng chương trình máy tính mô phỏngdựa trên các mô hình toán học của máy ảnh nhiệt [22, 30].   Tuy nhiên, cách an toàn nhấtđể đánh giá camera giám sát nhiệt là để đo MRTD của im- nhiệt nàyAger và tính toán phát hiện, nhận biết và xác định phạm vi của một tiêu chuẩnMục tiêu NATO sử dụng phương pháp đề xuất theo tiêu chuẩn này: STANAG 4347, Defin-ition của danh nghĩa hiệu suất khoảng tĩnh cho hệ thống ảnh nhiệt, 1995.Tiêu chuẩn này định nghĩa một cách chính xác các thông số của mục tiêu chuẩn, tiêu chuẩn atmo-điều kiện về hình cầu và trình bày một cách để tính toán phát hiện, nhận dạngvà phạm vi xác định các mục tiêu chuẩn trên cơ sở chức năng MRTD36

Trang 44của máy ảnh nhiệt được thử nghiệm. Hai mẫu máy tính nổi tiếng cho phép đã tính

lations của các phạm vi hiệu suất cho bộ tạo ảnh nhiệt (NVTherm hoặc TRM3) sử dụng al-gorithms có thể được coi là phiên bản sửa đổi của phương pháp đề xuấtbởi các STANAG 4347.Việc phát hiện, nhận dạng, và phạm vi xác định các tiêu chuẩn kế hoạch cả NATOnhận được là có tiềm năng là một tiêu chí tốt để được sử dụng trong các yêu cầu về giám sáttạo ảnh nhiệt. Nó dường như là một ý tưởng tốt để trình bày các yêu cầu về giám sát qua mộtchọc thủng man hinh nhiệt bằng cách trình bày các yêu cầu về phạm vi hoạt động (Bảng3.2).   Tuy nhiên, để tính toán phạm vi hoạt động của một man hinh nhiệtchúng ta phải biết chức năng của nó MRTD. Vì vậy, một cách phổ biến hơn để xác định lạiquirements trên camera giám sát nhiệt là để trình bày các yêu cầu trên MRTDđặc trưng trong một hình thức thể hiện trong Bảng   3.3.Bảng 3.2. Yêu cầu gương mẫu trên camera nhiệt giám sát sử dụng một khái niệm vềphạm vi hoạt động.Góc nhìnPhạm vi phát hiện [km]Tốt truyền (σ= 0,2)Bad truyền (σ= 1)Lĩnh vực quan sát rộng2.72Lĩnh vực hẹp của view73Công nhận khoảng [km]Lĩnh vực quan sát rộng1.10.9Lĩnh vực hẹp của view3.12Bảng 3.3. Yêu cầu gương mẫu cho MRTD chức năng của một giám sát tầm xacamera nhiệt.

Tần số không gian [mrad-1]MRTD  C]góc nhìnrộng (khoảng 10 hẹp (khoảng 3 0.5<0.11<0,38<0.11.5<22<0.183<0,44<15<6Chú ý: Đây là những giá trị MRTD chỉ gương mẫuĐể tóm tắt, chúng ta có thể nói rằng MRTD là đặc tính quan trọng nhấtcamera nhiệt từ điểm nhìn của người dùng muốn có sản phẩm tốt nhấtphạm vi phát hiện, nhận biết và xác định các mục tiêu quan tâm. Cóchức năng MRTD tiếng của máy ảnh nhiệt khác nhau, chúng ta có thể tính toán các dãyphát hiện, nhận dạng của các mục tiêu NATO chuẩn và so sánh hiệu quả thực hiện của họ37

Trang 45ance (chỉ camera nhiệt của hầu hết các lĩnh vực cùng quan điểm nên được so sánh).Do đó thông số kỹ thuật đúng đắn của một camera nhiệt nên xác định chính xác max-giá trị imal của MRTD chức năng tại một tập hợp các tần số không gian. Sau đó, các đoGiá trị MRTD phải thấp hơn các giá trị trong các thông số kỹ thuật khi máy ảnh là đểvượt qua các bài kiểm tra.Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về cách để tính toán phát hiện và công nhận trên phạm vi

Căn cứ vào chức năng MRTD đo và được biết đến của các camera nhiệt thử nghiệmsử dụng các khuyến nghị từ STANAG 4347. Bản tóm tắt của recommend-ations được thể hiện trong Bảng 3.4.Bảng 3.4. Thông số mục tiêu, điều kiện khí quyển và độ phân giải tiêu chuẩn quy định tạicác tiêu chuẩn STANAG 4347.TargetKhông khíTiêu chí độ phân giải(theo 50%xác suất)kích thướcHình chữ nhật:2.3  2.3 mtruyền tải điệnluật sionReRστ-=)(R - khoảng cách trongkmσ- Hệ sốphát hiện 1 dòngcặp / tar-đượctemper-ature nhauchênhΔ To= 2 K (lạilated để đôm đencơ thể temperat-ure 288 K)σ

- Ở tốtatmospher-điều kiện ic0,2 km-1recogni-tion3 dòngcặp / tar-đượcσ- Tại lim-ited atmo-thuộc về hình cầuđiều kiện1 km-1identify-cation6 dòngcặp / tar-đượcCụ thể, việc phát hiện, nhận dạng và xác định phạm vi của tiêu chuẩnMục tiêu NATO có thể được tính toán bằng cách sử dụng thuật toán dưới đây trình bày.1. Chuyển đổi MRTD đặc vào một cái mới bằng cách thay đổi biến từtần số không gianν[mrad-1] Để khoảng R [km] bằng cách sử dụng sau đây cho-MulasArdent[km] = 2.3ν[mrad-1],Rec[km] = 2.3 / 3ν

[mrad-1],Rid[km] = 2,3 / 6ν[mrad-1].2. Tính toán giảm sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu T (nó đã được giảmà ban đầu To= 2 K) giữa các mục tiêu và các nền do lim-truyền trong khí quyển ited T  R  =  T0⋅e-⋅ R.(3.3)38

Trang 463. Xác định phạm vi tĩnh danh nghĩa tương ứng như các nút giao thôngcủa  các chức năng chuyển đổi MRTD T (R) và.Hãy để chúng tôi thực hành sử dụng thuật toán này bằng cách tính toán của các phạm vi phát hiệncác mục tiêu NATO tiêu chuẩn sử dụng một camera nhiệt của MRTD chức năng hiển thị tronghình.3.9. Kết quả tính toán được thể hiện trong hình.   3.10  và chúng tôi có thể kết luận rằng triểndãy kiện bảo như sau:•7,2 km tại truyền tải không khí tốt,•2,8 km tại truyền tải không khí hạn chế.Tính toán của việc công nhận và xác định phạm vi có thể được thực hiện trong cùng mộtcách.0

0,511,522,5012345ν [1 / mrad]MRTD[K]Vả. 3.9. Original MRTD kết quả đo.00,511,522,50246810R [km]ΔΤ[Κ]Vả. 3.10. Chức năng chuyển đổi MRTD (đối với phạm vi phát hiện) và các chức năng To

[R] tại biệtđiều kiện khí quyển ferent (hình chữ nhật - giá trị MRTD, vòng tròn - To[R] tạitruyền dẫn tốt, hình tam giác - To[R] tại truyền xấu).Như chúng ta thấy thuật toán được cung cấp bởi các STANAG 4347 cho phép để xác định triểnsự bảo, nhận biết và xác định phạm vi của các đối tượng tiêu chuẩn bằng cách sử dụng thử nghiệm39

Trang 47camera nhiệt bằng cách chỉ làm một số hoạt động toán học không phức tạp.Các phạm vi hoạt động của máy ảnh nhiệt được thử nghiệm trong trường hợp của các mục tiêu khác của biếtthông số (chênh lệch nhiệt độ và kích thước của hình chữ nhật tương đương) có thể cũng de-termined sử dụng cùng một thuật toán. Các tính toán có thể được thực hiện ngay cả bằng cách sử dụng mộtmáy tính đơn giản nhưng có thể tăng tốc độ bằng cách sử dụng một số chương trình máy tính có sẵntối ưu hóa cho các nhiệm vụ tính toán của các phạm vi hoạt động của máy ảnh nhiệt.3.2 thông số đáp ứngThông số đáp ứng cung cấp cho chúng tôi thông tin về hệ thống phản ứng để biếnchỉ tiêu nhiệt độ hoặc cho các mục tiêu kích thước biến.Có ba thông số phản ứng thường được sử dụng trong các máy ảnh nhiệt:1. chức năng báo động,2. ATF (Chuyển chức năng tuần hoàn),3. SRF (Slit Response Function).Chức năng báo động là hệ thống phản ứng với một mục tiêu lớn của temper- biếnature. Nó cung cấp thông tin về việc tăng, tuyến tính, phạm vi và độ bão hòamức. Các chức năng chuyển tín hiệu (SiTF) là một phần tuyến tính của các hàm nhạytion.Chuyển giao chức năng tuần hoàn (ATF) được định nghĩa là một sự phụ thuộc được chuẩn hóa của thốngtem phản ứng với một biến kích thước vuông (tròn) mục tiêu. Nó cung cấp thông tin vềkhả năng hệ thống để phát hiện mục tiêu nhỏ.

Chức năng phản ứng Slit (SRF) được định nghĩa là một sự phụ thuộc bình thường của hệ thốngđáp ứng với một kích thước biến khe mục tiêu. Nó cung cấp thông tin về khả năng của hệ thống đểphát hiện mục tiêu dài và hẹp.3.2.1 Chức năng báo độngChức năng báo động là một chức năng của một tín hiệu đầu ra (màn hình độ sáng, hoặc thống điệntín hiệu trical) so với nhiệt độ mục tiêu (tuyệt đối hay tương đối) trong trường hợp của một lớn, con-stant mục tiêu kích thước (Fig. 3.11, Hình. 3.1 2). Nó có thể được đặc trưng bởi ba para- kỹ thuật sốm: SiTF, độ bão hòa, và phạm vi hoạt động được xác định trên cơ sởkết quả đo của các chức năng báo động.40

Trang 480nhiệt độSiTFSmức độ bão hòaMức độ ồnoutVả. 3.11. Chức năng báo động của một máy ảnh nhiệt DC cùng.00chênh lệch nhiệt độSiTFSmức độ bão hòaoutVả. 3.12. Chức năng báo động của một máy ảnh nhiệt AC cùng hoặc camera DC cùngvới AGC (điều khiển tự động).Các chức năng báo động thường S hình.Các chức năng chuyển tín hiệu SiTF hoặc báo động là một phần tuyến tính của các lạichức năng sponsivity. Nó được tính như tang của góc giữa phần tuyến tính của

chức năng báo động và trục nhiệt độ (độ dốc của phần tuyến tính).Các cấp độ bão hòa là phần trên của chức năng báo động.Phạm vi hoạt động là tỷ số của tín hiệu đầu vào tối đa có thể đo lường và minim-um tín hiệu đầu vào đo lường được.tín hiệu utinp thể so sánh đượcimum measumintín hiệu utinp thể so sánh đượcimum measumaxngeRa năng động=(3.4)41

Trang 49Tình hình là khá rõ ràng những gì đang thực sự hai đầu vào đo lường Sigmanals. Có ít nhất hai định nghĩa khác nhau về các thông số dải độngđược sử dụng trong thông số kỹ thuật của máy ảnh nhiệt.Đầu tiên, phạm vi hoạt động được định nghĩa như là một tỷ lệ chênh lệch nhiệt độ generat-ing tín hiệu đầu ra bằng 95% (hoặc 90%, hoặc 100%) giá trị mức độ bão hòavới độ phân giải nhiệt độ của máy ảnh thử nghiệm. Nó thường được giả định rằngđộ phân giải nhiệt độ bằng với NETD của máy ảnh thử nghiệm.NETDTngera năng độngΔ(1)s=nơi ts là chênh lệch nhiệt độ tạo ra các tín hiệu đó bằng 95% (90% hoặc100% phụ thuộc vào nguồn văn học) của các cấp độ bão hòa.Thứ hai, phạm vi hoạt động được định nghĩa là tỷ số giữa giá trị trên đến thấpGiá trị của sự khác biệt nhiệt độ khi độ lệch giữa các phản ứng hàmtion RF  T) và xấp xỉ tuyến tính của nó là chỉ tiêu kỹ thuậtl

(2)TTngera năng độnghΔΔ=0nhiệt độSmức độ bão hòaoutΔ TΔ Thlx%x%Fig.3.13. Xác định phạm vi hoạt động bằng cách sử dụng các khái niệm phạm vi tuyến tính.3.2.2 không tuần hoàn Chuyển Chức năngMáy ảnh nhiệt có thể phát hiện mục tiêu nhỏ kích thước góc nhỏ hơn instant- của nóaneous-field-of-view (IFOV). Các thông số sau được tính như một máy dò(pixel) chất lượng góc. Các tín hiệu đầu ra được tạo ra bởi một kích thước nhỏ như vậymục tiêu phụ thuộc vào khu vực mục tiêu. Đối với một camera nhiệt lý tưởng, tín hiệu là lệ thuậnquốc vào vùng mục tiêu khi các khu vực mục tiêu nhỏ hơn IFOV; các tín hiệu khôngkhông phụ thuộc vào khu vực mục tiêu khi các khu vực mục tiêu lớn hơn IFOV (F ig.   3.14).42

Trang 50Chuyển giao chức năng tuần hoàn (ATF) là sự phụ thuộc của một hàm bình thườngcủa tín hiệu đầu ra (điện áp, dòng điện, kỹ thuật số) trên một kích thước biến tròn (vuông)mục tiêu. Sự khác biệt giữa các ATF lý tưởng và thực tế là do hiện tượng mờ ảnh

được tạo ra bởi hệ thống quang học và điện tử. Vì vậy các chức năng chuyển mục tiêu(TTF) tính bằng tỷ lệ của ATF thực sự cho ATF lý tưởng cung cấp trong- hữu íchhình về hiện tượng này.Các yếu tố khả năng hiển thị điểm (PVF) là một điểm của chức năng TTF xác định chođiều kiện khi các khu vực mục tiêu tiếp cận zero. Các PVF cũng đôi khi được gọi làen bình năng lượng (EE), hoặc en điện bình phương (EP) hoặc làm mờ hiệu quả.Khu vựcIFOVthựclý tưởngATF1Vả. 3.14. Chức năng lý tưởng và thực tế không tuần hoàn chuyển (ATF).Khu vựcIFOVthựclý tưởngTTFPVF1Vả. 3.15. Nhắm mục tiêu chuyển giao chức năng.43

Trang 513.2.3 Slit Response Chức năngSRF được định nghĩa như là một hàm của tín hiệu được tạo ra bởi một khe so với chiều rộngkhe bình thường đến các tín hiệu được tạo ra bởi một khe rất rộng. SRF thểđối xử như một ATF chiều.SRF thường cung cấp trực tiếp thông tin về khả năng hệ thống để phát hiện dàimục tiêu hẹp. Các chức năng SRF được sử dụng như một cơ sở để xác định cái gọi là phép đođộ phân giải và độ phân giải hình ảnh ment. Các thông số sau này sẽ được thảo luậnsau này.góc [mrad]IFOVthựclý tưởngSRF1.00

Vả. 3.16. Khe Response Function.3.3 thông số NoiseTiếng ồn là một hiện tượng có thể làm giảm đáng kể chất lượng hình ảnh và giới hạnkhả năng hệ thống để phát hiện mục tiêu tương phản thấp. Thông số tiếng ồn là rất quan trọngbiện pháp thực hiện của máy ảnh nhiệt.Tiếng ồn có mặt trong hình ảnh nhiệt có thể nói chung được chia thành hai nhóm: tem-tiếng ồn poral và tiếng ồn không gian. Những tiếng ồn thời gian đề cập đến các biến thời giancủa các tín hiệu được tạo ra bởi máy dò pixel trong quan sát của một mục tiêu thống nhất:các biến thể của các tín hiệu trong một dòng duy nhất cho trường hợp của máy ảnh quét hoặc khung đểkhung biến thể của các điểm ảnh tín hiệu cho các trường hợp nhìn chằm chằm máy ảnh. Tiếng ồn không gianđề cập đến sự khác biệt giữa các tín hiệu được tạo ra bởi các điểm ảnh khác nhau trong quá trình quan sátcông tác bảo tồn của một mục tiêu thống nhất mà không thay đổi từ frame này sang frame. Cả hai loạicủa tiếng ồn có mật độ năng lượng quang phổ tiếng ồn của riêng mình (NPSD).Tiếng ồn là một hiện tượng phức tạp, khó khăn cho các đặc tính. Nói chung, chúng tôicó thể tìm thấy trong văn học ba cách tiếp cận phân tích tiếng ồn khác nhau để mô tảtiếng ồn hiện tượng xuất hiện trong hình ảnh nhiệt:1. Ba chiều mô hình tiếng ồn nơi tiếng ồn được chia thành tám đồngponents. Hình ảnh là ở dạng hình ảnh đa chiều hoặc số.2. Tiếng ồn hiện tượng được đặc trưng bởi một tham số duy nhất được trình bày nhưmột số.44

Trang 523. Tiếng ồn hiện tượng được đặc trưng bởi bốn thông số được trình bày trong hình thứccác con số.3.3.1 mô hình tiếng ồn 3DCác mô hình tiếng ồn 3D được dựa trên khái niệm của Dihướng trung bình op-erators cho phép các derivation toán học của tám thành phần tiếng ồn từtập dữ liệu tiếng ồn [8].   Các nhà khai thác trung bình các dữ liệu theo hướng chỉ bởicác chỉ số.

Hãy để chúng tôi giả định rằng một chuỗi các hình ảnh được tạo ra bởi các imager thử nghiệm đã đượcbị bắt. Sau đó, các dữ liệu thu được có thể được trình bày dưới dạng 3D mảng NTVH(Hình.3.17).   Các T -dimension đại diện cho thời gian hay trình tự khung. Các H -dimensionvà V -dimension cung cấp thông tin không gian. Trong trường hợp hệ thống nhìn chằm chằm, m và n trong-dicate vị trí pixel; trong trường hợp hệ thống quét, m đề cập đến một vị trí điểm ảnhnhưng n tham khảo thời gian hoặc số lượng mẫu trong một tín hiệu analog được số hóa.Tên của mỗithành phần và các thông tin được cung cấp bởi mỗi thành phần được thể hiện trong Bảng3.5.   Các thành phần tiếng ồn được tính toán bằng cách chuyển đổi các mảng 3D vào một loạt các2D hay 1D mảng. Các công thức chuyển đổi được thể hiện trong Bảng 3.6.nmNVHTVả. 3.17. Ba mô hình tiếng ồn chiều hệ tọa độ: m số -row, n- cộtsố, N số frame.Nó là tốt để có được thông tin chi tiết về bản chất của hiện tượng nhiễubằng việc phân tích một chuỗi các hình ảnh được tạo ra bởi các camera nhiệt thử nghiệmsử dụng mô hình nhiễu 3D và mô hình này thường được sử dụng bởi các nhà sản xuất nhiệtmáy ảnh. Mặt khác, mô hình 3D tiếng ồn do chuỗi dài các thông số làphức tạp và mô hình này là rất hiếm khi được sử dụng bởi người sử dụng của máy ảnh nhiệt ngườithích các giải pháp đơn giản. Vì những nhu cầu của khách hàng cho đơn giản, thậm chícác nhà sản xuất ít khi công bố dữ liệu bằng cách sử dụng các mô hình 3D tiếng ồn.45

Trang 53Bảng 3.5. Thành phần tiếng ồn của mô hình tiếng ồn 3-D.3Dcom-

thành tốSốcủatốmentsCommentsThông tin1SVHTm n NRandom 3-D tiếng ồn2SVHm nmỗi điểm ảnh được tính trung bìnhqua N khungTiếng ồn không gian 2D3SHTn Nmỗi cột là bình quânđộ tuổi trên m pixelscột tiếng ồn thời gian (mưa):biến thể của cột trung bìnhsáng với thời gian4SVTm Nmỗi hàng là trung bìnhqua n pixelstiếng ồn hàng thời gian (streak-ing): Các biến thể của dòng trung bìnhsáng với thời gian5SVm

mỗi hàng là trung bìnhqua n pixel và Nkhungtiếng ồn hàng không gian: Các biến thểcủa nghĩa sáng liên tiếpkhông phụ thuộc vào thời gian6SHnmỗi cột là bình quânđộ tuổi trên m pixel vàN khungcột tiếng ồn không gian: variations củacó nghĩa là cộtđộ sáng mà không phụ thuộcđung giơ7STNmỗi khung hình được trung bìnhqua m n pixelskhung hình để độ sáng khungbiến thể (nhấp nháy)8S1mỗi khung hình được trung bìnhqua m n pixel và Nkhungsáng trung bình của cáckhung hình trong dãyBảng 3.6. Công thức chuyển đổi.3D TVH mảng 2D VHmảng3D TVH mảng 2D THmảng3D TVH mảng TV 2Dmảng

NkjiSjiSNkTVHVHΣ=),,(), (i có thể thay đổi từ 1 đến n - ho-rizontalmkjiSkjSmiTVHHTΣ=),, (),(j có thể thay đổi từ 1 đến m -dọc

nkjiSkiSnjTVHVTΣ=),, (), (k thể thay đổi từ 1 đến N -thời gian3D TVH vào mảng TV 2DTV 2D mảng vào mảng 1D VTH mảng 2D để 1D TNmkjiSjSNkmiTVHH⋅=Σ Σ

),,()(NnkjiSiSNknjTVHV⋅=Σ Σ),, () (mnkjiSkSminjTVHT⋅

=Σ Σ),, ()(3D TVH đến một số duy nhất46

Trang 543.3.2 Độc thân tiếp cận tham sốNếu chúng ta nhìn vào dữ liệu kỹ thuật được cung cấp bởi các nhà sản xuất của hầu hết các máy ảnh nhiệtchúng ta tìm thấy một tham số gọi là "nhạy cảm nhiệt", "độ phân giải nhiệt", "nhiệt độgiải quyết "hoặc" NETD "cung cấp thông tin về tiếng ồn của máy ảnh nhiệt.Các tham số được đề cập ở trên có tên gọi khác nhau nhưng thường có nghĩa là tiếng ồn equi-chênh lệch nhiệt độ valent (NETD). Vấn đề là định nghĩa khác nhauvà kỹ thuật đo lường khác nhau của NETD được sử dụng trong văn học.Theo định nghĩa cổ điển của nó, NETD được định nghĩa là các vật đen temper-Sự khác biệt giữa ature một mục tiêu và nền tảng của nó cần thiết để sản xuất một đỉnh-Sigmatỷ lệ nal-to-ems-tiếng ồn của sự thống nhất ở một điểm thích hợp trong các kênh đầu ra điện.Định nghĩa này đã được phát triển vào thời điểm khi tất cả các máy ảnh nhiệt là scan-camera nhiệt ning. Mặc dù định nghĩa không rõ nó rõ ràng, NETD làmột thước đo tiếng ồn tần số thời gian chỉ cao dọc theo dòng video (Fig.3.18). Thấpthay đổi thời gian tần số được điều chỉnh (Hình. 3.1 9) trước khi NETD lườngment. Tiếp theo, NETD thường không đưa ra thông tin về tiếng ồn không gian giữadòng video khác nhau.Fig.3.18. Hồ sơ tín hiệu của một dòng video.Vả.3.19. Hồ sơ tín hiệu của một dòng video sau khi xu hướng điều chỉnh tần số thấp.NETD có thể được tính nhưSiTFVNETDn⋅=(3.5)

47

Trang 55ở đâuVlà ems giá trị của tiếng ồn trong các đường tín hiệu, SiTF có Chức năng chuyển tín hiệucủa máy ảnh nhiệt được thử nghiệm.Vcó thể được trình bày trong đơn vị tín hiệu khác nhau: kỹ thuật sốcấp, volts, vv Tuy nhiên, miễn là SiTF được thể hiện như một tỷ lệ của cùng một đơn vịchia cho K, sau đó NETD được tính bằng độ Kelvin.Như nó đã được trình bày ở trên, tình hình với tham số NETD như một thước đo củamột hiện tượng tiếng ồn là tương đối rõ ràng trong trường hợp của chức năng quét máy ảnh nhiệt.Nó làmột biện pháp tạm thời của tiếng ồn tần số cao trong một dòng duy nhất.Tình hình phức tạp hơn nhiều trong trường hợp máy ảnh nhiệt mảng. Khác nhauđịnh nghĩa của NETD thường được sử dụng. NETD vẫn còn được định nghĩa là một vật đenchênh lệch nhiệt độ giữa một mục tiêu và nền tảng của nó cần để sản xuấtmột tỷ lệ của sự thống nhất cao điểm tín hiệu-to-ems-tiếng ồn. Một chuỗi hình ảnh của mục tiêu thống nhấtthường được sử dụng như là dữ liệu thô cho các tính toán NETD. Tuy nhiên, sự khác biệtphụ thuộc vào cách làm thế nào để tính toán tiếng ồn ems này.NETD có thể được tính toán trong trường hợp nhìn chằm chằm máy ảnh nhiệt sử dụng khác nhauphương pháp.Đầu tiên, ems tiếng ồn có thể được tính như là một độ lệch chuẩn của biến đổi theo thời giancủa một tín hiệu của một điểm ảnh duy nhất. NETD bây giờ là một biện pháp tạm thời chỉ có tiếng ồn của mộtpixel.Thứ hai, ems tiếng ồn có thể được tính như là một độ lệch chuẩn từ thời gian vàbiến đổi không gian của các tín hiệu từ một nhóm các điểm ảnh. NETD bây giờ là một thước đo củatổng số tiếng ồn (cả hai thành phần gian và thời gian tiếng ồn).Thứ ba, ems tiếng ồn có thể được tính như là một độ lệch chuẩn từ thời gian vàbiến đổi không gian của các tín hiệu từ một nhóm các điểm ảnh nhưng sau sửa không gian

tiếng ồn.NETD tại là một biện pháp của tiếng ồn thời gian trung bình cho một nhóm các điểm ảnh.Cả ba phương pháp có thể được sử dụng có hoặc không có sự điều chỉnh của các tần số thấpxu hướng. Điều này có nghĩa rằng phụ thuộc nếu chúng tôi sử dụng sửa chữa hoặc không, sau đó có thể NETDlà một biện pháp chỉ có tiếng ồn tần số cao hoặc một biện pháp của tiếng ồn đầy đủ băng thông.Để tóm tắt, NETD có thể được coi như là một thước đo hữu ích của một hiện tượng tiếng ồnnhưng chỉ khi nó được biết chính xác làm thế nào nó được đo; mà không cần kiến thức nàyDữ liệu NETD có thể rất gây hiểu nhầm. Sự khác biệt về giá trị NETD, được sử dụng khănphương pháp tính toán ferent, có thể rất đáng kể. NETD đo bằng cách sử dụng đầu tiênphương pháp có thể nhiều lần thấp hơn so với NETD đo bằng cách sử dụng phương pháp thứ hai.Tình trạng này đặc biệt mạnh mẽ trong một máy ảnh nhiệt lĩnh vực không được làm mát khitổng số tiếng ồn thường là cao hơn so với thành phần thời của mình một vài lần.3.3.3 Bốn thông số tiếp cậnHiện tượng tiếng ồn quá phức tạp để được đặc trưng chính của một đơntham số như NETD. Thậm chí nếu nó được định nghĩa rõ ràng thế nào NETD đã được xác định, chúng tôinhận được quá ít thông tin về hiện tượng tiếng ồn. Hai máy ảnh nhiệt có thểđã cùng NETD (được xác định bằng cách sử dụng bất kỳ phương pháp khác nhau được trình bày trước đây) nhưngmột con mắt của con người sẽ ngay lập tức nhận thấy sự khác biệt lớn trong các hình ảnh được tạo ra bởi cáccamera nhiệt. Mặt khác, vì nó đã được nêu trước đó, mô hình tiếng ồn 3D, sử dụngtám thành phần cho các đặc điểm chính xác của một hiện tượng tiếng ồn, quá soph-48

Trang 56isticated được thường được chấp nhận và sử dụng. Dường như trong tình huống này một trungcách, khi tiếng ồn được đặc trưng bởi một tập hợp của ba / bốn thông số, là một tối ưugiải pháp.Bốn thông số phương pháp tiếp cận dựa trên giả định rằng tiếng ồn hiện tạihình ảnh tạo ra bởi máy ảnh nhiệt có thể được nói chung được chia thành hai nhóm:

tiếng ồn và tiếng ồn không gian thời gian. Tiếp theo, mỗi nhóm có thể được chia thành thấptiếng ồn tần số và thành phần tần số cao.Tiếng ồnTiếng ồn không gianTiếng ồn TemporalTần số thấptiếng ồn thời gianTần số thấptiếng ồn không gian(không đồng nhất)Tần số caotiếng ồn không gian(FPN)Tần số caotiếng ồn thời gian(NETD)(1 / f tiếng ồn)Vả. 3.20. Các loại tiếng ồn.Tiếng ồn thời tạo ra sự biến đổi theo thời gian của cường độ pixel camera thậm chíkhi bức xạ mục tiêu không thay đổi trong thời gian.Tiếng ồn không gian tạo ra biến đổi không gian của cường độ pixel máy ảnh ngay cả trong trường hợpcác mục tiêu thống nhất điền vào các lĩnh vực máy ảnh của xem.Thấp tần số tiếng ồn thời gian tạo ra các biến thể thời gian chậm của cường độpixel camera. Phần tiếng ồn này tạo ra một hiệu ứng gọi là 1 / f tiếng ồn. Sau nàythành phần đáng chú ý là nếu chúng ta nắm bắt và so sánh những hình ảnh được tạo ra bởi cácmáy ảnh, cách nhau bởi một khoảng thời gian tương đối dài của thời gian (nói ít nhất một chục hay hơnphút). Chúng ta có thể nhìn thấy trong F ig.3.21 rằng một số nhóm các pixel trong lần thứ haihoặc khung thứ ba rõ ràng là tối hơn hoặc sáng hơn so với khung hình đầu tiên.Fig.3.21. Hình ảnh của mục tiêu thống nhất bị bắt trong khoảng thời gian dài.Tiếng ồn thời gian tần số cao tạo ra sự thay đổi thời gian nhanh chóng của cường độpixel camera. Nếu chúng tôi tham khảo để giải thích ban đầu của NETD trong quét cũmáy ảnh sau đó nhiệt NETD có thể được coi như là một thước đo của tần số cao này49

Trang 57thành phần thời gian của tổng tiếng ồn. Thành phần thời gian tần số cao là

rõ ràng nhận thấy nếu chúng ta nắm bắt và so sánh một số hình ảnh được tạo ra bởi người hàng xómmáy ảnh nhiệt được thử nghiệm. Chúng ta có thể nhìn thấy trong F ig.   3.22  rằng cường độ điểm ảnh phụ thuộctrên một số khung, bất chấp thực tế rằng họ là hàng xóm và khung thời gian liênVals giữa chúng là rất ngắn (1/60 s trong hệ thống video NTSC, hoặc 1/50 s trong PALhệ thống video).Vả.3.22. Ba hình ảnh người hàng xóm của mục tiêu thống nhất được tạo ra bởi một camera nhiệt củatần số cao tiếng ồn thời gian chi phối.Tiếng ồn không gian tần số thấp tạo ra biến đổi không gian chậm của các cường độpixel camera. Phần tiếng ồn này tạo ra một hiệu ứng được gọi là phi uniform-ity. Nếu phần tiếng ồn không gian tần số thấp là đáng kể thì điều đáng chú ýnếu chúng ta nắm bắt và so sánh một số hình ảnh được tạo ra bởi những người hàng xóm đã kiểm tra nhiệtcamera. Chúng ta có thể nhận thấy, hiện tại trong mỗi khuôn hình, xu hướng không gian tần số thấpkhông phụ thuộc vào một số khung và khung gần như giống nhau (Hình. 3.23)Vả.3.23. Ba hình ảnh người hàng xóm của mục tiêu thống nhất được tạo ra bởi một camera nhiệt củatiếng ồn không gian tần số thấp chiếm ưu thế.Tiếng ồn không gian tần số cao tạo ra biến đổi không gian nhanh chóng của cường độpixel camera. Phần tiếng ồn này tạo ra một hiệu ứng được gọi là cố định Pat-Noise chim nhạn. Nếu phần tiếng ồn không gian tần số cao là mạnh mẽ sau đó nó nên đượcrõ ràng nhận thấy nếu chúng ta nắm bắt và so sánh một số hình ảnh được tạo ra bởi người hàng xómmáy ảnh thử nghiệm. Chúng ta có thể nhận thấy xu hướng không gian tần số cao, trình bày trongmỗi khung hình, mà không phụ thuộc vào số khung và khung gần nhưgiống hệt nhau (Hình. 3.24).50

Trang 58Vả.3.24. Ba hình ảnh người hàng xóm của mục tiêu thống nhất được tạo ra bởi một camera nhiệt củatiếng ồn không gian tần số cao chiếm ưu thế.Nó thường được coi là tần số 150 kHz cho NTSC videohoặc 186 kHz cho các hệ thống video PAL là biên giới giữa cao và thấp fre-thành phần tần. Nó có thể tách tần số thấp gian và thời gian

thành phần từ tổng nhiễu sử dụng phù hợp bộ lọc thông thấp (hoặc thông qua bộ lọc cao)trong một kênh video.Một phương pháp thuận tiện hơn để tách các thành phần tiếng ồn khác nhau là đểchụp một loạt các hình ảnh được tạo ra bởi máy ảnh nhiệt được thử nghiệm khi lĩnh vực của mìnhnhìn được lấp đầy bởi một mục tiêu thống nhất. Các dữ liệu thu được tạo ra 3D patio-thời gianmảng. Có thể sau đó để tính toán các biện pháp của tất cả bốn thành phần nhiễu bởithực hiện các dữ liệu lọc sử dụng thấp / bộ lọc kỹ thuật số cao.Phương pháp tính toán của bốn thành phần tiếng ồn từ mảng patio-thời gian 3Dphụ thuộc vào câu trả lời cho một câu hỏi kiểu thống trị của tiếng ồn của máy ảnh nhiệt là gì:tiếng ồn ergodic hoặc tiếng ồn không ergodic.Nếu máy ảnh nhiệt là một nguồn gốc của tiếng ồn ergodic sau đó các máy dò làcoi như là nguồn tiếng ồn phụ thuộc về mặt thống kê. Các trung bình cùng ems sẽđo nếu trung bình được tính từ n dò khác nhau, hoặc cùng emstiếng ồn của máy dò cùng là đo n lần. Sau đó, ems tiếng ồn có thểtính như2aves=σ=nsssn22221... ++,(3.6)ở đâu

2islà phương sai của tiếng ồn từ i -detector hoặc từ các máy dò tương tự nhưngđo i gian; n là số lượng các máy dò hoặc chỉ số bao nhiêu lần là lạighi chép các dữ liệu từ các máy dò tương tự.Nếu máy ảnh nhiệt là không ergodic thì dò được coi là lập cónguồn tiếng ồn độc. Mỗi máy phát hiện là một nguồn tiếng ồn khác nhau về mặt thống kê.Sau đó,ems tiếng ồn được tính nhưaves=σ=nsssn+++...21.(3.7)Quét máy ảnh nhiệt có thể được coi là một mức độ nào là hệ thống ergodic.Nhìn chằm chằm camera nhiệt thường các hệ thống không ergodic. Để đơn giản hóa51

Trang 59phân tích chúng ta hãy giả định rằng các camera được thử nghiệm là không ergodic như nhìn chằm chằm nhiệtmáy ảnh chiếm lĩnh thị trường. Dù sao, hậu quả của việc không hoàn thành nàygiả định là không thực sự quan trọng bởi vì sự khác biệt giữa ems tiếng ồngiá trị tính bằng cách sử dụng hai công thức trước đó giới thường khá nhỏ(dưới 2%).Bây giờ, chúng tôi sẽ trình bày các phương pháp có thể được sử dụng để đo lường tất cả bốn tiếng ồn

thành phần.1 / f tiếng ồn1. Chụp vài chục nhóm các khung hình ngăn cách bởi một thời gian dài liênval. Mỗi nhóm được điều trị như là một mảng tiếng ồn 3D. Có n tiếng ồn 3D chẳng hạnmảng, nơi n là số lượng các nhóm bị bắt vào các khung.2. trung bình hoạt động của khung hình trong mỗi nhóm. Một nhóm các khung(3D tiếng ồn mảng) được thay thế bởi một khung trung bình duy nhất. Tần số caophần tiếng ồn tạm thời được loại bỏ hoặc ít nhất là giảm. Mảng 3D mớiđược tạo ra để có thể mang thông tin chỉ có khoảng thời gian tần số thấptiếng ồn.3. Các tính toán của 1 / f tiếng ồn của một điểm ảnh duy nhất là độ lệch chuẩn của tempor-al biến thể của cường độ của điểm ảnh này.4. 1 / f tiếng ồn của một nhóm phân tích của các điểm ảnh (hoặc hình ảnh nhiệt toàn bộ) làtính trung bình 1 / f tiếng ồn của tất cả các điểm ảnh bao gồm các phân tích thànhnhóm.5. Tính 1 / f tiếng ồn trong các đơn vị cấp kỹ thuật số được chuyển vào 1 / f tiếng ồn trongđơn vị nhiệt độSiTFcấp][kỹ thuật sốtiếng ồn/ 1C][tiếng ồn/ 1ff=°.(3.8)6. 1 / f tiếng ồn cũng có thể được thể hiện như là một tỷ lệ phần trăm của tín hiệu trung bìnhcủa khu vực phân tích hoặc như là một tỷ lệ phần trăm của NETD.1 / f phần tiếng ồn là đáng chú ý chỉ nếu chúng ta phân tích các xu hướng thời gian trong khung

của một chuỗi video dài; nói ít nhất một vài phút. 1 / f hiệu quả là không đáng chú ýtrong chuỗi video ngắn. Nói chung 1 / f tiếng ồn tạo ra một hiệu ứng của biến đổi chậmđộ sáng của điểm ảnh của hình ảnh được tạo ra bởi máy ảnh nhiệt. Nói cách khác,1 / f tiếng ồn tạo ra những thay đổi thời gian chậm của tiếng ồn không gian: FPN và không uniform-ity.1 / f tiếng ồn có trực tiếp không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh cảm nhận của một quan sát con ngườimáy chủ. Vì vậy 1 / f tiếng ồn thường được bỏ qua trong phân tích tiếng ồn của máy ảnh nhiệtvà tham số này là rất hiếm khi đo. NETD, FPN, và không đồng nhất là con-sidered như một thông số cơ bản tiếng ồn ba và thường được đo.NETD1. Chụpmột chuỗi video ngắn của hình ảnh nhiệt được tạo ra bởiman hinh nhiệt thử nghiệm (nếu số lượng các khung hình video thu được là không có52

Trang 60nhiều hơn khoảng một trăm chúng ta có thể giả định rằng 1 / f hiệu quả là không đáng kể).Mảng tiếng ồn 3D được tạo ra.2. NETD của một điểm ảnh duy nhất được tính như là một độ lệch chuẩn của thời gianbiến thiên của cường độ của điểm ảnh này với thời gian.3. NETD của một nhóm phân tích của các điểm ảnh (hoặc hình ảnh nhiệt toàn bộ) là cal-culated như một NETD trung bình của tất cả các điểm ảnh bao gồm trong nhóm phân tích.4. Được tính NETD trong các đơn vị cấp kỹ thuật số được chuyển đổi sang các NETD trong tem-đơn vị peratureSiTFcấp][kỹ thuật sốC][NETDNETD=°

(3.9)FPN1. Chụp một chuỗi video ngắn của hình ảnh nhiệt được tạo ra bởi các thử nghiệmman hinh nhiệt.2. trung bình hoạt động của các khung hình chụp. Một nhóm các khung được thay thếbởi một khung đơn (phần tiếng ồn tạm thời được loại bỏ hoặc ít nhất lạiduced).3. cao-pass hoạt động lọc và tần số của khung hình trung bình.4. FPN của một khu vực phân tích (hoặc hình ảnh nhiệt toàn bộ) được tính nhưđộ lệch chuẩn của sự biến đổi không gian của cường độ của các điểm ảnh khác nhautrong khu vực phân tích.5. Được tính FPN trong các đơn vị cấp kỹ thuật số được chuyển đổi sang các FPN trong temperat-đơn vị ure:SiTFcấp][kỹ thuật sốC][FPNFPN=°.6. FPN cũng có thể được thể hiện như là một tỷ lệ phần trăm cường độ trung bìnhcủa khu vực phân tích hoặc như là một tỷ lệ phần trăm của NETD.(3.10)Sự không đồng nhất1. Chụp một chuỗi video ngắn của hình ảnh nhiệt được tạo ra bởi các thử nghiệmman hinh nhiệt.2. trung bình hoạt động của các khung hình chụp. Một nhóm các khung được thay thếbởi một khung đơn (phần tiếng ồn tạm thời được loại bỏ hoặc ít nhất lạiduced).3. Low-pass hoạt động lọc và tần số của khung hình trung bình.4. Người không đồng nhất NU của khu vực phân tích (hoặc hình ảnh nhiệt toàn bộ) làtính như độ lệch chuẩn của sự biến đổi không gian của các cường độ khác biệtpixel ent trong khu vực phân tích.5. Tính NU trong các đơn vị cấp kỹ thuật số được chuyển đổi sang NU nhiệt độđơn vị:53

Trang 61SiTFcấp][kỹ thuật sốC][NUNU=°.(3.11)6. FPN cũng có thể được thể hiện như là một tỷ lệ phần trăm cường độ trung bình của anakhu vực lyzed hoặc như là một tỷ lệ phần trăm của NETD.Tần số tiếng ồn thời gian cao thể hiện bằng NETD thường là một tiếng ồn trộithành phần trong bộ tạo ảnh nhiệt làm mát. Tần số cao tiếng ồn không gian thể hiện nhưFPN thường là một phần tiếng ồn chiếm ưu thế trong không-làm lạnh nhìn chằm chằm im- nhiệtagers. Tiếng ồn không gian tần số thấp (không đồng nhất) thường thấp hơn rất nhiều tronglàm mát bằng bộ tạo ảnh nhiệt hơn ở những người không làm mát bằng bộ tạo ảnh nhiệt. Ví dụ về các thểkết quả đo được thể hiện trong T thể 3.7. Xin lưu ý, tuy nhiên, đây là nhữngchỉ các ví dụ và trong mỗi công nghệ kết quả xét nghiệm có thể khác nhau đáng kể.Tiếp theo, phép đo được thực hiện ngay sau khi calibra- nội hinhtion và do đó kết quả đo không đồng đều thấp hơn so với trong quácông việc thực tế.Bảng 3.7. Ví dụ về các kết quả đo lường của các thành phần của tiếng ồn nhiệt khác nhautạo ảnh.Loại ImagerNETD  C]1 / f [° C]FPN  C]NU  C]làm mátscan-ning0.1

0.040.070.08mảng làm mát0.050.050.030.1không làm mát bằng ar-tia0.120.090.150.3Thông số độ phân giải 3.4 Hình ảnhThông số độ phân giải hình ảnh thực hiện các thông tin về khả năng man hinh chocảm nhận chi tiết nhỏ của hình ảnh tương phản cao. Có rất nhiều nhầm lẫn trong literat-ure trong lĩnh vực này vì nhiều thông số được sử dụng để thể hiện khả năng này. Nhìn chungđồng minh, thông số đại diện cho bộ tạo ảnh nhiệt khả năng nhận thức chi tiết nhỏ(độ phân giải) có thể là trong bốn nhóm:1. Các thông số dựa trên thông số kỹ thuật cơ bản của module IR FPA (sốmáy dò, điểm ảnh kích thước) được sử dụng trong man hinh nhiệt.2. MTF (chuyển giao chức năng điều chế) và các thông số phái sinh.3. Các thông số dựa trên phản ứng imager chỉ nguồn hoặc nguồn khe.4. Các thông số dựa trên khả năng của con người chủ quan để giải quyết một số mô hình.3.4.1 Các thông số dựa trên thông số kỹ thuật của IR FPAMảng phẳng tiêu hồng ngoại là trái tim của bộ tạo ảnh nhiệt. Vì vậy nó không phải làlạ mà một số thông số IR FPA như số lượng các máy dò, số dòng, -kích thước góc dò thông số gọi là IFOV hoặc DAS) thường được sử dụng để mô tảhiệu suất của bộ tạo ảnh nhiệt.54

Trang 62Tham số đầu tiên là số tổng cộng dò của một hai chiều IR FPAcảm biến và nó được sử dụng để mô tả độ phân giải của máy ảnh nhìn chằm chằm nhiệt.Tham số thứ hai là tổng số của đường thẳng đứng của một FPA tuyến tính IR.Thông số này được sử dụng để mô tả độ phân giải quét máy ảnh nhiệt.

IFOV (trường tức thời của view) hoặc DAS (máy dò chất góc), bất chấpcác tên gọi khác nhau, là những tham số cùng định nghĩa là kích thước góc của một đơnpixel của IR FPA được sử dụng trong các máy ảnh nhiệtDAS [mrad] = a [μ m] / f '[mm],(3.12)nơi một là kích thước tuyến tính pixel và f 'là độ dài tiêu cự của ống kính. Xin vui lònglưu ý, tuy nhiên, một điểm ảnh theo chiều ngang có thể khác nhau từ một điểm ảnh di- dọcmension. Do đó có thể có một sự khác biệt giữa độ phân giải ngang,và độ phân giải theo chiều dọc của máy ảnh nhiệt.Nó là rất dễ dàng để có được các dữ liệu đơn giản về các cảm biến hồng ngoại và quang học FPAđược sử dụng trong một man hinh nhiệt. Vì vậy không chỉ nhà sản xuất mà còn nhấtcộng đồng tham gia vào công nghệ hồng ngoại bày tỏ độ phân giải man hinh sử dụngtham số dựa trên cảm biến FPA (Bảng 3.8).Bảng 3.8. Thông số kỹ thuật của FPAs IR gương mẫu và độ phân giải tínhmáy ảnh của nhiệt.Không FPAPixelkích thước[Μν]Quang họctiêu điểmchiều dài[mm]Sốcủadò /SốcủadòngDAS1320  256 HgCdTeLWIR nguội30  30 m50 mm81.920 pixel 0,6 mrad2288  4

HgCdTeLWIR nguội28  25 m50 mm288 dòng0.56 mrad(ngang)0,5 mrad (dọc)3640  512 HgCdTeMWIR nguội15  15 m50 mm327.680 điểm ảnh 0.3 mrad4320  240LWIRkhông làm lạnh45  45 m50 mm76800 pixel 0.9Thông số độ phân giải dựa trên thông số kỹ thuật FPA có thể bị sai lệch dolý do khác nhau.Có những trường hợp khi một máy ảnh nhiệt được xây dựng sử dụng cảm biến hồng ngoại FPA nhỏ hơnsố lượng điểm ảnh có thể tạo ra hình ảnh sắc nét hơn so với một máy ảnh nhiệt xây dựng sử dụngIR FPA cảm biến của máy dò số cao hơn. Điều này có nghĩa rằng người nghèo 640x480 điểm ảnhnhìn chằm chằm máy ảnh nhiệt có thể sản xuất hình ảnh tồi tệ hơn mà tốt 320x240 pixel nhiệtcamera, mặc dù đó là một tình huống xảy ra chứ không phải hiếm.Tiếp theo, khi DAS là bằng x mrad, nó không có nghĩa là chúng ta sẽ có thểgiải quyết các mục tiêu 4-bar rộng thanh đó bằng x mrad. Có thể có trường hợp khi55

Trang 63chúng ta sẽ không thể giải quyết các mục tiêu thậm chí 4-bar rộng thanh ba lần lớn hơnhơn so với DAS.Do đó các thông số độ phân giải dựa trên thông số kỹ thuật FPA IR nên

đối xử như các chỉ số về khả năng lý thuyết man hinh để giải quyết các chi tiết nhỏ. Hơnpixel cảm biến FPA có nghĩa là máy ảnh nhiệt được xây dựng sử dụng cảm biến này nênvề mặt lý thuyết giải quyết các chi tiết nhỏ hơn. Tuy nhiên, thực tế nó không phải luôn luôn đúng.Điều này cũng có DAS hoặc các thông số IFOV. Giá trị thấp của DAS (IFOV) làhoan nghênh nhưng họ không luôn luôn cho thấy sự cải thiện trong khả năng của máy ảnh nhiệtđể giải quyết các chi tiết nhỏ.3.4.2 MTF và phái sinh thông sốMTF (chuyển giao chức năng điều chế) là một chức năng của sự tương phản của hình ảnhcủa một mô hình sin ở một tần số không gian được tạo ra bởi các máy ảnh thử nghiệm tương đốiđến một sự tương phản của hình ảnh của mô hình sin ở tần số không gian bằng số không. Không giantần số thường được tính cho mỗi chu kỳ (hoặc cặp dòng) cho mỗi một góc độ đơn vị hoặc một đơn vịchiều dài (trong trường hợp nhiệt máy ảnh MTF trong cặp dòng cho mỗi triệu phú [LP / mrad]hay triệu phú ngược [mrad-1])2(xem Fig.3.25).θsinepatterndistanceRcycleangularkích thước patterncycle Txtần số không gian:ν = 1 / θFig.3.25. Giải thích đồ họa của tần số không gian.Hình ảnh của một số mô hình sin của tần số không gian khác nhau được tạo ra bởimột camera nhiệt của MTF trình bày trong hình. 3.26 được thể hiện trong Bảng 3.9.2Chú ý: độ phân giải truyền hình được đo bằng chiều rộng đường thay vì cặp, nơi có hai dòngchiều rộng mỗi cặp, trên tổng chiều cao của màn hình

56

Trang 6400,10,20,30,40,50,60,70,80,910246810tần số không gian [lp / mrad]MTFVả. 3.26. MTF gương mẫu.Bảng 3.9. Hình ảnh của mô hình sin tạo ra bởi một camera nhiệt của giả định MTFchức năng.Tần số[LP / mrad]MTFOriginal mẫuHình ảnh10,9420.7830.5740.375

0.2160.1170.0580.0290.01100.057

Trang 65Từ điểm toán học của MTF được định nghĩa làMTF (ν) = C (ν) / C (ν= 0),(3.13)nơi C (ν= 0) là độ tương phản của hình ảnh của mô hình sin ở tần số gần bằng không.Sự tương phản của hình ảnh của mô hình sin được định nghĩa là())(Tôi)(Tôi)(Tôi)(TôiC

minmaxminmaxννννν+-=,(3.14)ở đâuMaxlà cường độ tối đa cho một mô hình của tần số không gian  ("đỉnh trắng")vàMinlà cường độ tối thiểu cho một mô hình của tần số không gian  ("val- đenley ").Mối quan hệ giữa chức năng MTF và độ tương phản của một mục tiêu sin tạokhả năng xác định MTF bằng cách đo độ tương phản của loạtcác mục tiêu sin của tần số không gian khác nhau.Đo MTF bằng các mục tiêu sin là một lâu đời nhất, MTF cổ điển lườngment kỹ thuật. Tuy nhiên, phương pháp đo lường này là mất thời gian vìđo độ tương phản phải được thực hiện trong một loạt các mục tiêu sin. Cùng một lúcPhương pháp này cũng là một trong những tốn kém, đặc biệt là trong trường hợp của máy ảnh nhiệt.Sản xuất tiêu sin là khó khăn và tốn kém, ngay cả trong trường hợp mục tiêu nhìn thấykhi một mục tiêu sin được tạo ra bởi sự lắng đọng của một lớp transmit- không gian biếntầm hơn một kính trong suốt. Đây là kỹ thuật có thể sản xuất các bộ lọc sincho dải hồng ngoại xa nhưng nó là công nghệ rất khó khăn và tốn kém mà MTF của nhiệttạo ảnh không bao giờ được đo bằng cách sử dụng phương pháp tiêu sin.Chuyển giao chức năng Contrast (CTF) có thể được coi như là một thay thế của MTF, có thểđược đo bằng các mục tiêu đó là đơn giản để sản xuất. CTF được định nghĩa trongcùng một cách như MTF với một ngoại lệ mà một mô hình sóng vuông được sử dụng thay

một mô hình sóng sin. Các giá trị CTF thường cao hơn so với giá trị MTF.Sự khác biệt giữa MTF và CTF thường là không lớn. Tiếp theo, đó là dễ dàng hơn nhiềuđể đo CTF hơn để đo lường MTF. Vì vậy, một vài thập kỷ trước đây là CTFthường được sử dụng thay vì MTF để đánh giá máy ảnh nhiệt. Tuy nhiên, ngày nayCTF hiếm khi được đo bởi vì trong thời đại hiện nay của công nghệ máy tính và hình ảnhChức năng xử lý MTF có thể dễ dàng đo bằng hình ảnh chụp của một sốtiêu chuẩn và dùng máy toán học của biến đổi Fourier.MTF cũng có thể được định nghĩa là độ lớn của một chức năng phức tạp Transparent quangfer Chức năng:OTF (ν) = MTF (ν) exp (i PTF (ν)),(3.15)58

Trang 66nơi OTF là chuyển giao chức năng quang học, MTF là Modulation Chuyển Chức năng,và PTF là một chức năng được gọi là giai đoạn chuyển giao chức năng đại diện cho sự thay đổi trongvị trí giai đoạn như là một hàm của tần số không gian3.Một hệ thống quang học hoàn hảo sẽ có MTF của sự thống nhất ở tất cả các tần số không gian,và PTF bằng 0 ở tất cả các tần số không gian. Trong trường hợp hệ thống hình ảnh thực, MTFluôn luôn giảm bằng không tại một số tần số không gian. Hình dạng của chức năng MTFcung cấp thông tin chính xác về khả năng man hinh để sản xuất hình ảnh sắc nét.Trong hầu hết các hệ thống hình ảnh PTF là không đáng kể và do đó nó thường được giảrằng OTF bằng MTF. Vì vậy MTF, không OTF, thường được sử dụng như một biện pháp củachất lượng của hệ thống hình ảnh.Phương pháp đo lường hiện đại của MTF máy chụp nhiệt được dựa trên quan hệmối quan giữa hàm MTF và hai chức năng khác (LSF và ESF):MTF (ν) = Magnitude {F [LSF (x)]},(3.16)MTF (ν) = Magnitude {F [phái sinh từ ESP (x)]}

(3.17)nơi F là biến đổi Fourier điều hành, (chức năng dòng lan) là một trong những vị trí Giám đốc LSFphân phối quốc của thông lượng trong hình ảnh của một mục tiêu dòng giống như lýtưởng, ESF (cạnhChức năng lây lan) là một bản phân phối hướng của các dòng trong hình ảnh của một lý tưởngcạnh như mục tiêu.Đo MTF chụp, nhiệt thường được thực hiện trên cơ sởhình ảnh chụp của hai loại mục tiêu: mục tiêu khe hẹp hoặc mục tiêu cạnh (Hình.3.27).   Khi một hình ảnh của một trong những mục tiêu bị bắt và sau đó được số hóaMTF được tính bằng công thức (3.16) hoặc công thức (3.17).   Thực tế đo lườngcủa MTF là không đơn giản như công thức (3.16) và (3.17) cho thấy do cần thiết phảisử dụng tiếng ồn chỉnh thuật toán nhưng các công thức trình bày các nguyên tắc hiện đạiđo MTF của máy ảnh nhiệt.a)b)Vả. 3.27. Hình ảnh chụp trong MTF đo a) hình ảnh của một mục tiêu khe hẹp,b) hình ảnh của một mục tiêu cạnh.3Nếu trường hợp của một PTF tuyến tính, chỉ chuyển ngang đơn giản của hình ảnh được quan sát thấy. Phi tuyến tínhPTF có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng hình ảnh. Một trường hợp cực đoan là một sự thay đổi giai đoạn của sản xuất một 180ºđảo ngược của phản hình ảnh.59

Trang 67MTF chức năng là một tiêu chí xuất sắc về chất lượng hình ảnh của máy ảnh nhiệt.Tuy nhiên, giải thích của một đường cong phức tạp hơn giải thích đơn giảnthông số bằng số. Tiếp theo, trình bày đồ họa của chức năng MTF là khó khănnhiều thập kỷ trước, khi máy tính đã ít được sử dụng. Do đó một số numeric-al thông số dựa trên chức năng MTF đã được đề xuất trong quá khứ để mô tảcamera nhiệt. Ngày nay, các thông số này bằng số ít được sử dụng nhưng vẫn còn đólà hữu ích để biết những năm tham số số liên quan đến chức năng MTF:1. tần số tương đương (số dòng tương đương hoặc băng thông tương đương) Ne,.2. Nửa HF tần số,3. Hiệu quả ER độ phân giải,4. lĩnh vực hiệu quả tức thời của view EIFOV,

5. Hạn chế phân giải LR.Đầu tiên, tương đương với tần số Neđược định nghĩa là∫∞=02)(νν dMTFNe,(3.18)nơi Nelà tần số tương đương (gọi là cũng tương đương với số dòng hoặcbăng thông tương đương). Neđược trình bày đơn vị sử dụng tần số không gian.Tần số tương đương với Nekhái niệm dựa trên Shade tiêu chí [24], người đã nóirằng nhận thức chất lượng hình ảnh có thể được mô tả bằng cách sử dụng công thức (3.18).Thứ hai, ER phân giải hiệu quả được định nghĩa làeNPhòng cấp cứu⋅=21.(3.19)Việc giải quyết có hiệu quả được trình bày cách sử dụng đơn vị góc (trong trường hợp máy ảnh nhiệt

thường triệu phú đang được sử dụng).Thứ ba, các thí nghiệm đã chỉ ra rằng cảm nhận độ sắc nét hình ảnh là lại chặt chẽlated với tần số không gian nơi MTF là 0,5. Điều này có nghĩa rằng các fre- không giantần mà MTF giảm xuống 0.5 có thể là một chỉ số tốt về chất lượng hinh. Điều nàyTần số này được gọi là tần số HF nửa. Nó được thể hiện trong các đơn vị tần số không gian.Thứ tư, các lĩnh vực có hiệu quả tức thời của view EIFOV được định nghĩa làHFEIFOV⋅=21,(3.20)EIFOV được trình bày trong đơn vị góc (thường là triệu phú).Thứ năm, độ phân giải hạn chế được định nghĩa là tần số không gian mà ở đó MTFbằng khoảng từ 0,02 đến 0,05. Định nghĩa này dựa trên thực tế rằng con người Người ta thườngđồng minh không thể phân biệt tương phản hình sin cao ở tần số nơi MTF giọtdưới mức 0.02  0,05. Giá trị chính xác của mức MTF hạn chế phụ thuộc vàongười quan sát.Như chúng ta có thể thấy, quyết định của những năm tham số số liên quan đến MTFchức năng là khá dễ dàng khi các chức năng sau này được biết đến. Tuy nhiên, ngày nay trong thời đại60

Trang 68của công nghệ máy tính khi nó rất dễ dàng để đo lường, chức năng hiện tại và cửa hàng MTFnó là tốt hơn để sử dụng chức năng luôn MTF như là dữ liệu ban đầu. Các thông số tính toánliệt kê trước đó nên chỉ có thể được sử dụng để so sánh các máy ảnh khác nhau của nhiệtChức năng MTF khi chúng ta cần phải có một tiêu chí đơn giản bằng số so sánh.3.4.3 Các thông số dựa trên phản ứng imager chỉ nguồn / kheCó ba thông số bằng số của độ phân giải hình ảnh được dựa trênhinh đáp ứng với nguồn điểm / khe:1. Điểm PVF yếu tố khả năng hiển thị,2. Đo lường độ phân giải không gian MSR,

3. Hình ảnh độ phân giải không gian ISR.Điểm yếu tố tầm nhìn PVF được định nghĩa là bình thường tín hiệu điểm ảnh trung tâm gây rabởi một nguồn điểm. Nó được tính như tỷ lệ của tín hiệu điểm ảnh trung tâm với tổngcủa tín hiệu được tạo ra bởi các nguồn điểm trong cả các điểm ảnh trung tâm và những người hàng xómpixel:pixeltất cảcủatổng sốtín hiệuđiểm ảnhtrung tâm=PVF.(3.21)PVF có thể được xác định bằng cách sử dụng thuật toán bốn bước được trình bày dưới đây:1. Chụp hình ảnh của một nền thống nhất (Frame 1).100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100

100100100100100Vả. 3.28. Phân phối tín hiệu mẫu mực của hình nền thống nhất.2. Chụp hình ảnh của một nguồn điểm trên nền tảng thống nhất (Frame 2).100100100100100100108130109100100130210128100100120131109100100100100100100Vả. 3.29. Phân phối tín hiệu hình ảnh mẫu mực của nguồn điểm.3. Tính toán một khung mới là chênh lệch giữa Frame 1 và Frame 2.0000008

3090030110280020319000000Vả. 3.30. Phân phối tín hiệu sau khi loại bỏ khung nền61

Trang 694. Tính PVF sử dụng công thức (3.21).4Cả không gian MSR độ phân giải đo lường và các nghị quyết về không gian hình ảnhtion ISR là Slit đáp ứng chức năng liên quan đến các thông số. Các không gian đođộ phân giải MSR được định nghĩa là kích thước khe góc mà Slit Response hàmtion (SRF) của máy ảnh nhiệt được thử nghiệm là tương đương với 0.99. Các nghị quyết về không gian hình ảnhtion ISR được định nghĩa là kích thước khe góc mà các chức năng Slit Response(SRF) của máy ảnh nhiệt được thử nghiệm là bằng 0,5.góc [mrad]IFOVMSRISRthựclý tưởngSRF1.000.990.50

Vả. 3.31. Định nghĩa đồ họa của MSR và ISR.Các hình ảnh có độ phân giải không gian (ISR) thường được tìm thấy trong số các thông sốquét cũ máy ảnh nhiệt. ISR là một biện pháp tốt khả năng của máy ảnh để cre-ăn một hình ảnh nhiệt của mục tiêu nhỏ. Tuy nhiên, thông số này không cho inform-ation dù kích thước của đối tượng kiểm tra là đủ cao để đảm bảo influ- không đáng kểkhoa kích thước này trên kết quả đo lường trong không tiếp xúc nhiệt độ lườngment. Các thông tin được cung cấp bởi độ phân giải không gian đo (MSR).Khi kích thước góc của đối tượng kiểm tra là cao hơn so với các resol- không gian đoution, sau đó chúng ta có thể giả định rằng ảnh hưởng của kích thước của đối tượng này trên các temperat-kết quả đo ure là không đáng kể. Chúng tôi có thể nói nói cách khác là nếu các góckích thước của các đối tượng thử nghiệm khác nhau, nhưng luôn cao hơn so với MSR, thì đầu ranhiệt độ sẽ giống nhau. Tuy nhiên, các MSR thường là cao hơn một vài lầnCác nhà sản xuất ISR và thường thích chỉ trình bày các giá trị của các para- thứ haimét.3.4.4 thông số chủ quan dựa trên các mục tiêu Nghị quyếtCó vô số những mô hình có độ phân giải được phát triển trong thế kỷ trước để đo lườngđộ phân giải của thiết bị quang học, và sau này để đo độ phân giải của hình ảnhhệ thống khuếch hoặc máy quay truyền hình. Các mục tiêu quân Hoa Kỳ năm 1951, EIA4Trong trường hợp điển hình trình bày ở trên, chúng tôi có được PVF = 0,4.62

Trang 70Nghị quyết Chart năm 1956, Nghị quyết NBA 1963A Target có thể được xem như làhầu hết các mục tiêu phổ biến từ nhóm này. Những mô hình độ phân giải có thể có tiềm năngcũng được sử dụng để mô tả độ phân giải của máy ảnh nhiệt. Tuy nhiên, có một sốcác vấn đề kỹ thuật mà làm cho sử dụng trực tiếp khó khăn của thương mại có sẵnmục tiêu giải quyết.Mục tiêu giải quyết điển hình được cung cấp trên thị trường [32] được sản xuất bằng cách sử dụnghai kỹ thuật: a) mục tiêu mờ (pattern chrome trênkính chất nền),b) Mục tiêu đục (in hoa văn màu đen trên giấy mylar / chất lượng cao).Những vấn đề là chất nền thủy tinh điển hình không chuyển tải trong dải quang phổmáy chụp nhiệt. Tiếp theo, phát xạ của mẫu in có thể được tương tự như phát xạ

của mylar / giấy. Những lý do tạo ra một tình huống khi máy ảnh nhiệt khôngthấy mục tiêu có độ phân giải tiêu biểu và các chỉ tiêu này không thể được sử dụng để kiểm tra nhiệtmáy ảnh.Một loại mới của Không quân Hoa Kỳ năm 1951 chỉ tiêu thời gian gần đây đã được giới thiệu về thương mạithị trường: như vậy được gọi là "con đường quang USAF mục tiêu rõ ràng" [32].   Các chỉ tiêu này làsản xuất từ một chất nền niken electroformed cực kỳ mỏng. Kể từ khi cókhông có kính trong lĩnh vực mô hình, ánh sáng đi chỉ trong không khí, loại bỏ màuvà các vấn đề hấp thụ và có thể được sử dụng để thử nghiệm khả năng tạo ảnh nhiệt.Tuy nhiên, các chỉ tiêu được đặc trưng bởi độ phát xạ quá thấp (khoảng 0,7-0,8) trongso với mục tiêu của phát xạ IR điển hình hơn 9,96. Tiếp theo, các phản xạcác mục tiêu như vậy không phải là rất cao (khoảng 0,7-0,8) và các mục tiêu hấp thụ bức xạphát ra bởi vật đen nằm đằng sau các mục tiêu trong hệ thống để kiểm tra nhiệttạo ảnh. Bức xạ này có thể thay đổi phân bố nhiệt độ trên bề mặt của cácloại mới của Không quân Mỹ năm 1951 mục tiêu. Vì những lý do này, "Clear Path quangUSAF mục tiêu "không nên được sử dụng cho MRTD đo camera nhiệt.Tuy nhiên, các mục tiêu này có thể được sử dụng để so sánh tương đối của độ phân giải khác nhaucamera giám sát nhiệt.3.5 thông số chính xácThông số cho đến nay chúng tôi đã thảo luận hữu ích để thử nghiệm và đánh giá giám sát quachọc thủng camera nhiệt. Trong trường hợp của loại máy ảnh nhiệt, chất lượng hình ảnhcác nhân vật quan trọng nhất của công đức. Tuy nhiên, trong trường hợp đo lường (thương mại)camera nhiệt bức ảnh nhiệt chất lượng cao là hữu ích nhưng độ chính xác của không tiếp xúcđo nhiệt độ là quan trọng hơn.Có hai loại lỗi của một phép đo nhiệt độ bằng nhiệt camer-như: các lỗi bên ngoài và các lỗi nội tại [4]. Ở đây, chúng tôi sẽ trình bày các thông sốcamera nhiệt đo lường mô tả khả năng máy ảnh khichỉ các lỗi nội tại có mặt. Tình huống như vậy xảy ra khi độ phát xạcủa đối tượng kiểm tra là gần thống nhất và một khoảng cách máy ảnh-tượng là ngắn. Sau đó,các lỗi bên ngoài do không rõ độ phát xạ, phản xạ bức xạ và giới hạn atmo-truyền hình cầu có thể được coi là không đáng kể.

Nhà sản xuất máy ảnh nhiệt đo lường thường nhà nước một tham số gọi"Chính xác" được đo như là một phạm vi nhiệt độ xung quanh đối tượng đúng Tobtrong63

Trang 71mà nhiệt độ đầu ra Tngoàinằm khi các nguồn bên ngoài của lỗi này làkhông đáng kể. Giá trị tiêu biểu của các thông số này là:  1% của nhiệt độ đầu ra Tngoàinhưng không ít hơn  1  C để quét máy ảnh nhiệt, hoặc  2% của temper- đầu raature Tngoàinhưng không ít hơn  2  C để nhìn chằm chằm máy ảnh nhiệt.Thuật ngữ "chính xác", theo các tổ chức đo lường quốc tế, làchỉ là một khái niệm định tính mà không cần phải gắn với những con số [11]. There-mũi tên "chính xác" là không thích hợp cho các thuật ngữ đo lường chính thức. Làm thế nào-bao giờ hết, có những hạn chế nghiêm trọng hơn của tính hữu dụng của "chính xác" tham số.Các "chính xác" tham số khả năng có thể cho phép xác định các nộikhông chắc chắn của một camera nhiệt đo lường. Giả sử một dis- phân bố đồng đềupersion của một nhiệt độ thật sự trong giới hạn, xác định bởi "chính xác" para-mét, chúng tôi có thể viết [10]intrisicaccuracy =tính chính xác3.(3.22)Tuy nhiên, trên thực tế là "chính xác" tham số là không hữu ích cho dự toán của trong-trinsic không chắc chắn của máy ảnh nhiệt đo lường bởi vì các điều kiện trongmà "chính xác" được đo không được định nghĩa rõ ràng bởi các nhà sản xuất thường.Câu hỏi đặt ra là liệu "chính xác" được đo ở điều kiện tối ưu hiệu chuẩntions khi sai số phép đo là nhỏ nhất hoặc nó được đo lường ở thựcđiều kiện urement khi những lỗi có thể cao hơn nhiều lần.Các nhà sản xuất ghi rất hiếm khi ở những gì môi trường xung quanh nhiệt độ "chính xác" là

đo. Tuy nhiên, thực tế điển hình là "chính xác" được đo tại laborat-điều kiện ory khi nhiệt độ môi trường là tương đương với khoảng 23  C.Trong phép đo thực tế, nhiệt độ môi trường có thể khác nhau đáng kểtrong giới hạn rộng từ khoảng  0  C đến 40  C. Những thay đổi của môi trườngNhiệt độ có thể có tác động đáng kể vào kết quả đo lường do một sốlý do. Đầu tiên, bức xạ phát ra bởi các yếu tố quang học của máy ảnh phụ thuộc dir-ectly vào nhiệt độ của các yếu tố và gián tiếp vào nhiệt độ của môi trườngment. Thứ hai, sự thay đổi của nhiệt độ môi trường có thể gây ra sự biến đổicủa nhiệt độ detector. Thứ ba, những thay đổi của nhiệt độ môi trường gây rathay đổi trực tiếp của nhiệt độ của các khối điện tử và thay đổi gián tiếpcủa việc đạt được và bù đắp của các khối.Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường trên các kết quả đo lường có thểsửa chữa. Máy ảnh nhiệt hiện đại được trang bị phần mềm và phần cứngnên tự động sửa ảnh hưởng này. Tuy nhiên, chỉ có một sự điều chỉnh một phầnảnh hưởng có hại này là có thể. Do đó độ chính xác của phép đo thựcra trong đo lường thực tế điều kiện có thể khác nhau đáng kể từ chính xác thu đượctrong điều kiện phòng thí nghiệm.Ngoài ra còn có một số thông số được trình bày trong các catalog của phép đocamera nhiệt mà đưa ra một số chỉ dẫn về lỗi nội tại của camer- nhiệtnhư: độ nhạy nhiệt, IFOV, và hiếm khi MRTD hoặc MDTD.64

Trang 72Độ nhạy nhiệt cũng được gọi là "độ phân giải nhiệt", "độ phân giải nhiệt độ"hoặc "NETD" cung cấp thông tin về ảnh hưởng của tiếng ồn trong điệnkênh trên sai số phép đo. Nó được thể hiện trong Ref. 6 rằng NETD bằng vớiđộ lệch chuẩn của phân tán nhiệt lượng gây ra bởi tiếng ồn của các thốngtem. Vì vậy, các NETD có thể được coi như là một ước lượng tốt của sự không chắc chắn dođể tiếng ồn của hệ thống.Tuy nhiên, chúng ta phải nhớ rằng NETD phụ thuộc vào nhiệt độ đối tượng. Nó làthường chỉ đo cho một giá trị cố định của nhiệt độ này thường gần30  C và có thể là một vài lần cao hơn nhiệt độ đối tượng ở giới hạn dướiphạm vi nhiệt độ có sẵn gần  20  C.Các trường tức thời của view IFOV thường được tìm thấy trong các thông sốcamera nhiệt đo lường hiện đại. Nó có liên quan đến kích thước góc tối thiểucủa đối tượng thử nghiệm mà ảnh hưởng của kích thước của các đối tượng thử nghiệm trên lườngkết quả phát vẫn còn không đáng kể. Tuy nhiên, kích thước tối thiểu này cũng phụ thuộc vào một para-mét khối khác của máy ảnh nhiệt như quang sai của khối quang, nhau

tác dụng phân số, băng tần số của kênh điện và nó là không thểđể xác định kích thước tối thiểu này trên cơ sở các chỉ IFOV.Nhà sản xuất máy ảnh nhiệt đo lường hiện nay cũng MRTD hoặc MDTDchức năng hoặc giá trị của MRTD / chức năng MDTD đo cho một trường hợp của mục tiêu lớn(tần số không gian thấp).Nếu máy ảnh nhiệt chỉ được sử dụng để đo nhiệt độ không tiếp xúctrên bề mặt của các đối tượng được kiểm tra, sau đó MRTD và MDTD thông số là practic-đồng minh vô dụng vì nó là không thể kết nối các thông số với các phép đoment lỗi của máy ảnh nhiệt. Tuy nhiên, MRTD và MDTD có thể fig- hữu íchure công đức nếu máy ảnh được sử dụng trong thử nghiệm nhiệt không phá hủy(SAARS thử nghiệm có thể được coi như là một phần của công nghệ NDTT). Chất lượng hình ảnh làsau đó cũng quan trọng như độ chính xác của chỉ dẫn nhiệt độ [5, 7].Nếu các thông tin được cung cấp bởi nhà sản xuất là không đủ và muốn nhận được nhiều hơnkiến thức về hiệu suất có thể có của một camera nhiệt đo lường sau đó nóđược khuyến cáo để đo lường một bộ bốn thông số:1. lỗi Minimal ME.2. Tiếng ồn NGE lỗi.3. Nhiệt độ ổn định TS.4. Đo lường độ phân giải không gian MSR.Vì nó đã được thảo luận trong Ref. 4 bộ này của bốn thông số là đủ cho characterization camera nhiệt đo lường.Các lỗi tối thiểu ME được định nghĩa là một phạm vi xung quanh nhiệt độ đầu ra Tngoàitrong đó nhiệt độ đúng Tobnằm khi các phép đo được thực hiệntrong điều kiện giống nhau với điều kiện là cân của nhiệtcamera. Các điều kiện chuẩn tồn tại khi các đối tượng thử nghiệm là một cách đầy đủđen lớn, khoảng cách giữa các đối tượng thử nghiệm và các camera nhiệt làngắn để có ảnh hưởng không đáng kể của việc truyền hạn chế của atmo-hình cầu, nhiệt độ môi trường là phạm vi phòng thí nghiệm điển hình 18  C  C, các quan sát65

Trang 73Dự Án nằm ở trung tâm của lĩnh vực hệ thống xem, phép đo được thực hiện

ra cho các khoảng nhiệt độ ngắn nhất của máy ảnh nhiệt, và tính trung bình có hiệu lựccủa hàng chục hoặc nhiều kết quả đo lường được sử dụng. Thực tế, các lỗi tối thiểuME là một tương đương của "chính xác" các thông số được trình bày trong bảng dữ liệu của lườngcamera nhiệt urement.-5050150250350450-10-5051015Tbb [C]ΔΤ[Χ]Vả. 3,32. Sai số đo mẫu mực ME của một số máy ảnh nhiệt (hình vuông -camera 1, tam giác - camera 2, camera circles- 3, dấu cộng - giới hạn theođể "chính xác" tham số.Tiếng ồn tạo ra lỗi NGE được định nghĩa là độ lệch chuẩn của các đầu raphân tán nhiệt độ gây ra bởi tiếng ồn của hệ thống. Như nó đã được thể hiện trong Ref. 6, NGEbằng NETD trong trường hợp máy ảnh nhiệt điển hình (hệ thống của dải quang phổ duy nhất).NGE về mặt lý thuyết sẽ giảm khi nhiệt độ đối tượng. Thực tế, khi chúng ta có thể thấytrong hình.   3,33  nó không luôn luôn xảy ra do các nguyên nhân khác nhau. Một trong số đó là neut-bộ lọc ral sử dụng để mở rộng phạm vi đo nhiệt độ máy ảnh gây signific-ức chế kiến của tín hiệu đến các máy dò và gia tăng NGE (NETD)giá trị.Sự ổn định nhiệt độ TS được định nghĩa là một phạm vi trong đó kết quả của lườngurements, thực hiện ở nhiệt độ môi trường khác nhau, được đặt. Như chúng ta thấy

trong hình.   3.34  tham số này có thể cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá khả năngcủa máy ảnh nhiệt được thử nghiệm để thực hiện các phép đo nhiệt độ chính xác tại en- thựcđiều kiện vironmental.66

Trang 7400,10,20,30,40,50,60,70,80,9-2080180280380Tbb[C]NGE[C]Vả. 3,33.Kết quả đo NGE gương mẫu của một số máy ảnh nhiệt.01020304050

-15-10-5051015202530T [° C]ΔΤ[Κ]Vả. 3.34. Ổn định nhiệt độ gương mẫu TS của một số máy ảnh nhiệt (sự lầm lỗiđo nhiệt độ T của một vật đen của nhiệt độ Tbb= 90  C vớimột vài máy ảnh nhiệt ở nhiệt độ khác nhau của môi trường T).Việc đo độ phân giải không gian MSR được định nghĩa là góc tối thiểukích thước của đối tượng được kiểm tra khi vẫn không có ảnh hưởng của kích thước giới hạn của việc nàyphản đối về kết quả đo nhiệt độ. Các tham số MSR thườngđo theo chiều khe góc khi các chức năng phản ứng khe SRF bằng0.99.67

Trang 7500,20,40,60,811,20123

45678910α [mrad]STRFVả. 3.35. Slit Chức năng Nhiệt độ đáp ứng của hai camera nhiệt gương mẫu.Như chúng ta có thể nhìn thấy trong hình.   3.35, có thể có sự khác biệt lớn giữa đo lườngđộ phân giải của máy ảnh MSR nhiệt đo lường khác nhau hiện diện trên thị trường.MSR của camera nhiệt đầu tiên được hiển thị trong Fi g.   3.35 e  quals 3,5 mrad trong tình huốngkhi MSR của máy ảnh thứ hai tương đương với 10 mrad. Các camera nhiệt đầu tiên có thểđược sử dụng để đo nhiệt độ chính xác của các chỉ tiêu về kích thước nhỏ như3,5 mrad, những thứ hai nhỏ như 10 mrad. Vì vậy luôn luôn khuyến khích đểcẩn thận kiểm tra MSR giá trị của một camera nhiệt đo trước khi cố gắng để làm chođo nhiệt độ của mục tiêu nhỏ.3.6 Tóm tắtHơn bốn mươi thông số của bộ tạo ảnh nhiệt đã được trình bày trong chương này.Các nhiệm vụ về đo lường của tất cả các thông số này là một nhiệm vụ rất tốn thời gian thậm chítrong trường hợp của một man hinh nhiệt duy nhất. May mắn thay, xác suất mà một độc giả của cuốn sách nàysẽ bị buộc phải đo tất cả các thông số được trình bày trong Bảng 3.1 là thấp, thậm chínếu người đọc là một chuyên gia thử nghiệm. Hầu hết mọi người tích cực tham gia vào thử nghiệm nhiệttạo ảnh thậm chí không biết định nghĩa và phương pháp thử nghiệm của hầu hết các thông sốmáy chụp nhiệt được thể hiện trong Bảng 3. 1. Danh sách các thông số thường được đotrong quá trình kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt là ngắn hơn nhiều so với danh sách các tham số được thảo luận trongchương này vì nhiều lý do.Đầu tiên, MRTD cung cấp thông tin về cả độ nhạy nhiệt độ thử nghiệm

tạo ảnh nhiệt và về độ phân giải không gian của nó. Đồng thời MRTD làcác tham số duy nhất của bộ tạo ảnh nhiệt được trình bày trong một số trường quốc tếTiêu chuẩn kiểm nghiệm được công nhận. Vì vậy, có một số đội thử nghiệm giới hạn kiểm tramáy chụp, nhiệt giám sát để đo lường các chỉ số này. Kháccác thông số chất lượng hình ảnh chủ quan như MDTD, TOD, MDTP được đo hiếm.68

Trang 76Thứ hai, các phép đo các thông số phản ứng thường được giới hạnđo tham số SiTF vì nó là thông số phản ứng duy nhất đó làcần thiết để thực hiện đo lường các thông số tiếng ồn quan trọng.Thứ ba, chín thành phần của mô hình tiếng ồn 3D cung cấp cho các thông tin chi tiết nhấtvề tiếng ồn hiện trong hình ảnh được tạo ra bởi bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm.Tuy nhiên,các khái niệm về mô hình tiếng ồn 3D không phải là đơn giản và các thông tin này được cung cấp bởitham số là không dễ dàng để giải thích. Do đó gần như tất cả người dùng nhiệttạo ảnh và phần lớn các đội kiểm tra nhà sản xuất thích đo hơnthông số đơn giản như NETD, FPN, không đồng nhất.Thứ tư, một chuỗi dài cácthông số độ phân giải hình ảnh là MTF liên quanthông số. Nếu chức năng MTF được đo chúng ta có thể xác định gần như tất cả các hình ảnh khácthông số độ phân giải. Vì vậy nó là hợp lý rằng các bài kiểm tra của bộ tạo ảnh bằng nhiệtthường được giới hạn để đo lường chỉ có chức năng MTF.Thứ năm, các thông số được sử dụng để mô tả giám sát tạo ảnh nhiệt khácthông số được sử dụng để mô tả bộ tạo ảnh nhiệt đo lường. Do đó tiêu biểucác đội kiểm tra chuyên tạo ảnh nhiệt giám sát kiểm tra không cần phảibiết định nghĩa và phương pháp kiểm tra các thông số của bộ tạo ảnh như đo lườngchính xác, NGE, ổn định nhiệt, MSR.Thứ sáu, hiệu suất của bộ tạo ảnh nhiệt không phụ thuộc đáng kể vào quang phổthông số. Đồng thời các thông số này thường không thay đổi theo thời gian.Do đó các thông số quang phổ cũng hiếm khi được đo bằngcác đội kiểm tracác nhà sản xuất của bộ tạo ảnh nhiệt; rất hiếm khi - bởi người sử dụng của các bộ tạo ảnh.Để tóm tắt, kiến thức chi tiết về tất cả các thông số của bộ tạo ảnh nhiệtthảo luận trong chương này là không cần thiết cho cả người dùng và các nhà sản xuất

máy chụp nhiệt. Thiết lập tối ưu các thông số đo được phụ thuộc vào tiềm năngsử dụng các thông số đo.Trong trường hợp người sử dụng máy chụp, nhiệt giám sát các thử nghiệm được tiến hành thườngra để xác minh tính khả năng chụp, xét nghiệm. Do mối quan hệ trực tiếpcác tham số MRTD và phạm vi giám sát hiệu quả các bài kiểm tra thường được giới hạnđể đo các thông số này. Đối với các nhà sản xuất của bộ tạo ảnh nhiệt mục đíchcác bài kiểm tra không chỉ để xác minh hiệu suất của máy chụp, mà còn để tìm yếuđiểm của hinh thử nghiệm có thể được cải thiện khả năng. Tại cùng một thời gian như vậykiểm tra phải được thực hiện với tốc độ cao do thời gian hạn chế điển hìnhDây chuyền sản xuất. Vì vậy MRTD đo chỉ được thực hiện cho bộ tạo ảnh mẫu trongtình hình khi đo MTF, NETD, FPN, không đồng nhất, FOV được thựchiện tại dây chuyền sản xuất.Trong trường hợp cả hai bộ tạo ảnh nhiệt giám sát và tạo ảnh nhiệt đo lườngba cấp độ thử nghiệm khác nhau có thể được đề xuất: cơ bản, điển hình, mở rộng (Bảng 3.10). Mức thử nghiệm cơ bản có thể được khuyến cáo cho người sử dụng máy chụp nhiệt là aimới bắt đầu đến công nghệ này và đang tìm kiếm các phương pháp đơn giản để kiểm tra chất lượngmáy chụp, nhiệt họ đã mua hoặc được mua.69

Trang 77Bảng 3.10. Bộ đề nghị các thông số của bộ tạo ảnh nhiệt.KiểucủanhiệtimagersMức độ kiểm traĐề nghị thiết lập các thông sốGiám sátimagersCăn bảnMRTDĐiển hìnhMRTD, MTF, SiTF, NETD, FPN, không đồng nhất,biến dạng, FOVMở rộng

MRTD (Auto MRTD), MDTD, MTF, báo độngchức năng, NETD, FPN, không đồng nhất, biến dạng,FOV, tiếng ồn 3D, NPSD, PVFSự đo lườngimagersCăn bảnLỗi tối thiểu ("chính xác")Điển hìnhLỗi tối thiểu ("chính xác"), NGE, SRF, MRTDMở rộngLỗi tối thiểu ("chính xác"), NGE, SRF, MRTD,ổn định nhiệt độMức thử nghiệm điển hình được khuyến khích cho nhiều người sử dụng tiên tiến của công nghệ nhiệttạo ảnh những người muốn có thông tin chi tiết về bộ tạo ảnh nhiệt do khác nhaulý do. Một trong những ví dụ điển hìnhlý do là khả năngdự toánhiệu suất suy giảm của bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm để dự đoán cuộc sống của họthời gian và để tạo ra phương án tối ưu của hành sửa chữa những máy chụp.Mức thử nghiệm điển hình là cũng được đề nghị cho các nhà sản xuất của bộ tạo ảnh nhiệtngười đang tìm kiếm một hệ thống kiểm tra cần cả hai để xác minh chất lượng cuối cùngmáy chụp, chế tạo và để có được thông tin cần thiết để tối ưu hóa sản xuấtmáy chụp nhiệt tại dây chuyền sản xuất.Các cấp độ kiểm tra mở rộng được khuyến cáo chung cho các nhà sản xuất tiên tiến(hoặc R & D) đội bóng muốn có được thông tin chi tiết về thử nghiệm rất nhiệttạo ảnh để cải thiện thiết kế. Mức độ kiểm tra này là đặc biệtkhuyến khích nếu man hinh thi là để được sử dụng không chỉ cho giám sát cổ điểnNhiệm vụ (giám sát sử dụng các quan sát của con người) mà còn là một mô-đun của mục tiêu tự độngHệ thống nhận dạng.3.7 Tài liệu tham khảo1. tiêu chuẩn ASTM E 1213-2002 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Nhiệt độ phân giảiSự khác biệt cho Thermal Imaging Systems "2. tiêu chuẩn ASTM E 1311-99 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Phát hiện Nhiệt độ lệchchênh nhiệt cho hệ thống hình ảnh "

3. Bijl Piet, Valeton J, Hướng dẫn cho đo lường chính xác TOD, Infrared Imaging Systems:Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra X, SPIE Vol. 3701, 14-25, 1999.4. Chrzanowski K., đánh giá của máy ảnh nhiệt thương mại trong hệ thống chất lượng, VN- quanggineering, Vol. 41, số 10 (2002)70

Trang 785. Chrzanowski K., Park SN, đánh giá của Imagers nhiệt Đối với không phá hủy Test- nhiệtỨng dụng ing, Vật lý và Công nghệ hồng ngoại, 42 (2) 101-105 (2001).6. Chrzanowski K., Szulim M., số đo ảnh hưởng của tiếng ồn phát hiện cháy ở nhiệt độ lườngment chính xác với các hệ thống hồng ngoại, quang học ứng dụng, 37, 5051-5057 (1998).7. Chrzanowski, J. Fischer, W. Wrona, kiểm tra của Imagers nhiệt Đối với không phá hủy nhiệtỨng dụng thử nghiệm, ASTM Tạp chí Kiểm tra và đánh giá, 28, 395-402 (2000).8. D'Agostiono, Webb C., 3-D Phân tích khung và phương pháp đo lường đối với hồng ngoạihệ thống tiếng ồn, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa và kiểm tra, SPIEVol. 1448, 110-121, 1991.9. Driggers Ronald G, Van A. Hodgkin, Vollmerhausen Richard H., O'Shea Patrick, tối thiểuđo chênh lệch nhiệt độ phân giải trên máy chụp undersampled, Proc. SPIE Vol.5076 Infrared Imaging Systems: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV;Năm 2003.10. Hướng dẫn các biểu hiện của sự không chắc chắn trong đo lường, Tổ chức Quốc tếỦy ban-điện quốc tế Standarisation-Quốc tế Tổ chức pháp lýĐo lường-Văn phòng quốc tế của cân đo, TAG 4 / WG 3 năm 1993.11. International vựng của Basic và Điều khoản chung trong đo lường, Organisa- quốc tếtion cho Standarisation, 1993.12. Holst GC, Infrared Imaging Hệ thống kiểm tra, Vol.4, Chapt. 4 trong The hồng ngoại & Electro-Optic-Sổ tay hướng dẫn Hệ thống al, Michael C. Dudzik ed, SPIE 1993 ..13. Holst GC, kiểm tra và đánh giá các hệ thống hình ảnh hồng ngoại, Công ty Xuất bản JCD

199314. Holst GC, The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol.3: Electro-Optical Hệ thốngThiết kế, phân tích và kiểm tra, Chapt. 4, pp. 206-207, SPIE (1993).15. ISO 15.529, Nguyên tắc của phép đo chuyển giao chức năng điều chế (MTF) của mẫuhệ thống hình ảnh, 199916. Jaccobs E., Dynamic MRTD mô phỏng, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, Model-ing, và kiểm tra XI, SPIE Vol. 4030, pp.70-76, 2000.17. Lloyd J., The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol.3: Electro-Optical Hệ thốngThiết kế, phân tích và kiểm tra, Chapt. 1, SPIE (1993).18 MIL-I-24.698 (SH), hệ thống ảnh nhiệt hồng ngoại, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (1988).19. MIL-STD-1859: Thiết bị chụp ảnh nhiệt, Performance Parameters Trong năm 1983.20. MIL-T-49.381 nghiệm Set, cảnh nhiệt TS-3681 / VSG, USAERADCOM (1980)21. Miller Scott J., Backer Brian S., Kohin Margaret, Alonso Pascual, Whitwam Jason T., Testphương pháp và công nghệ cho hệ thống hình ảnh được làm mát, hệ thống hình ảnh hồng ngoại: Thiết kế,Phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XV, SPIE Vol. 5407, 30-37, 2004.22.Night Vision Hiệu suất hệ thống hình ảnh nhiệt Model, của người sử dụng Hướng dẫn sử dụng & ReferenceHướng dẫn, US Army Night Vision và điện tử Cảm biến cục, AMSEL-RD-NV-MS-SPMD, 2001.23. Pieper R., Cooper A., Celik M., Kenter Y., phép đo thực nghiệm MRTD Mục tiêuso với các dự đoán dựa trên mô hình tầm nhìn, Infrared Imaging Systems: Thiết kế,Phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV, SPIE Vol. 5076, p. 196-207, 2003.24. Schade O. (1948). Thông số quang điện của hệ thống truyền hình. 1. Thông số của tầm nhìn. và hệ thống thị giác RCA giá, 9: 5-37.25. Sousk S., P. O'Shea, Van Hodgkin A., Đo tiếng ồn làm mát man hinh nhiệt, In-frared hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XVI, SPIE Vol. 5784, 301308, 200526 Sousk S., P. O'Shea, Van Hodgkin A., sự không chắc chắn trong nhiệt độ phân giải tối thiểuđo lường sự khác biệt, Hồng ngoại hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra

XV, SPIE Vol. 5407, p. 1-7 năm 2004.71

Trang 7927. STANAG 4349, Đo khác biệt tối thiểu phân giải nhiệt (MRTD) của nhiệtmáy ảnh, năm 1995.28. Webb C., Holst G., các biến quan sát trong sự khác biệt nhiệt độ tối thiểu được giải quyết, In-frared hệ thống hình ảnh: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và thử nghiệm III, SPIE Vol. 1689, 1992.29. Wittenstein W., chênh lệch nhiệt độ tối thiểu nhận thức-một cách tiếp cận mới để đánh giá hiểutạo ảnh nhiệt được lấy mẫu, Opt. Eng., Vol. 38, 773, 1999.30. Wittenstein W., mô hình phạm vi nhiệt TRM3, Công nghệ hồng ngoại và ứng dụng XXIV,SPIE, Vol. 3436, p. 413-424, 1998.31. Gỗ L., Phòng thí nghiệm Bench Phân tích các hệ thống hình ảnh nhiệt, Opt. Eng., 15, G193-G197 (1976).32. www.edmundoptics.com72

Trang 804 Thiết bị thử nghiệmMột số thông tin về cấu trúc và yêu cầu về thiết bị thử nghiệmtạo ảnh nhiệt có thể được tìm thấy trong các tiêu chuẩn quốc tế mà điều chỉnh thử nghiệm nhiệtimagers [1,2, 17, 19].   Tuy nhiên, giá trị thực của thông tin này là khá hạn chế dokích thước nhỏ của các tiêu chuẩn, thiếu nhiều chi tiết quan trọng, một số lạc hậu lạikhen thưởng. Thông tin hữu ích có thể được tìm thấy trong một số literat- chuyên ngànhnguồn ure như Refs. 10, 1 1. Tuy nhiên, các thông tin có giá trị nhất về kiểm trathiết bị có thể nhận được từ phân tích các hệ thống thử nghiệm thực tế được cung cấp bởi các nhà sản xuấtcủa thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt [24,26,29,30,3 2].   Ở đây trong chương này con-clusions từ một phân tích như vậy được trình bày. Do hạn chế về thông tin ac-thông tin kỹ thuật chi tiết cess nhất đề cập trực tiếp đến các thiết bị kiểm tra từ một đơnnhà sản xuất: Inframet [3 0].   Tuy nhiên, không có sự khác biệt cơ bản trong hệ thống thử nghiệm

từ các nhà sản xuất khác nhau; chỉ chi tiết kỹ thuật nhỏ. Tất cả các hoạt động đúnghệ thống kiểm tra, độc lập của các nhà sản xuất, nên tạo ra lường cùngkết quả urement. Do đó các thông tin về thiết bị để thử nghiệm im- nhiệtagers trình bày trong chương này nên thường có giá trị cho tất cả các hệ thống kiểm tra nhu liệuthể trên thị trường quốc tế.4.1 Các loại hệ thống thử nghiệmNhiệm vụ của một hệ thống thử nghiệm để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là để tạo ra hình ảnhmột số chỉ tiêu tĩnh tiêu chuẩn được biết chính xác hình dạng, kích thước và temperat-ure. Những hình ảnh này có thể chiếu tới man hinh nhiệt được thử nghiệm bởi các hệ thống thử nghiệmhoặc xem trực tiếp bởi các imager thử nghiệm. Trong cả hai trường hợp thử nghiệm tạo ra man hinhbản sao méo mó của chỉ tiêu hình ảnh ban đầu. Tiếp theo, các hình ảnh được tạo ra bởiimagers thử nghiệm được đánh giá và đặc điểm quan trọng của bộ tạo ảnh thử nghiệmđược xác định.a)b)c)d)Vả. 4.1.Hình ảnh của mục tiêu chuẩn được sử dụng trong quá trình thử nghiệm tạo ảnh nhiệt a) Mục tiêu 4-bar,b) Mục tiêu pinhole, c) mục tiêu cạnh d) khe mục tiêu.Về mặt kỹ thuật, chúng tôi có thể xây dựng bốn yêu cầu cơ bản về một hệ thống kiểm tra cho Test-ing tạo ảnh nhiệt:1. Khả năng mô phỏng các mục tiêu của dạng hình học khác nhau (cần thiết đểđo các thông số khác nhau của bộ tạo ảnh nhiệt),2. Khả năng điều chỉnh kích thước chính xác góc của mục tiêu mô phỏng (đểmô phỏng sự thay đổi về khoảng cách ở điều kiện thực tế),73

Trang 813. Khả năng điều tiết chính xác sự khác biệt nhiệt độ của mục tiêu mô phỏngso với nhiệt độ nền (cần thiết để mô phỏngNgược lại biến các chỉ tiêu nhiệt ở điều kiện quan sát thực tế),4. Khả năng mô phỏng các mục tiêu nằm ở khoảng cách lớn hơn tập trung tối thiểukhoảng cách man hinh thử nghiệm (điều kiện làm việc bình thường).Các yêu cầu nêu trên có thể được thực hiện bởi nhiều hệ thống kiểm tra các loại

được xây dựng bằng cách sử dụng ba nguyên tắc thử nghiệm khác nhau:1. biến thử nghiệm hệ thống mục tiêu (Hình. 4.2, Fig.   4,3),2. Hệ thống kiểm tra khoảng cách biến (Hình. 4.4, hình. 4.5, Fig.   4,8),3. Biến hệ thống mục tiêu / kiểm tra khoảng cách (Hình. 4.6, Hình.   4.7).Các hệ thống kiểm tra biến mục tiêu (Hình. 4.2, Hình.   4.3) hình ảnh dự án của mục tiêucố định vào một bánh xe quay bằng cách sử dụng một ống chuẩn trực phản chiếu như một máy chiếu hình ảnh.Cáckiểm tra man hinh nhiệt nằm ở đầu ra của IR collimator và mục tiêu là loc-ated tại đầu vào ống chuẩn trực (mặt phẳng tiêu cự). Khoảng cách giữa các mục tiêuvà tạo ảnh được thử nghiệm là rất ngắn. Khoảng cách là thường không nhiều hơn về4 mét nếu chúng ta analize đường ray quang và khoảng cách thường là không phải trong vòngphạm vi tập trung của bộ tạo ảnh nhiệt giám sát điển hình. Tuy nhiên, do sử dụngcủa ống chuẩn trực như một máy chiếu hình ảnh man hinh "thấy" các mục tiêu như là một rất dàiđối tượng khoảng cách đó là trong phạm vi man hinh tập trung. Tiếp theo, một loạt các mục tiêu làcố định để bánh xe quay. Bằng cách quay bánh xe có thể trao đổi một cách nhanh chóng mục tiêu hàngđược. Bằng cách thay đổi kích thước mục tiêu thay đổi về khoảng cách được mô phỏng.IR collimatorđenthân thểđiều khiểnphần mềmkhungngười tham lamPCbánh xe quayBảng quangtấm mục tiêuThử nghiệmhinhVả. 4.2. Sơ đồ của hệ thống kiểm tra biến mục tiêu (hình chiếu).74

Trang 82Vả. 4.3. Ảnh của DT 1500 biến mục tiêu thử nghiệm hệ thống (lịch sự của Inframetwww.in-

framet.com )Các hệ thống kiểm tra khoảng cách biến (Hình. 4.4,   hình. 4.  5) tạo ra một hình ảnh nhiệtlúc máy bay của các mục tiêu cố định vào một vật đen khu vực rộng lớn. Man hinh nhiệt thử nghiệmnhìn thấy hình ảnh này trực tiếp và tạo ra một bản sao méo mó của hình ảnh được tạo ra bởihệ thống kiểm tra. Bởi vì hệ thống khoảng cách biến không sử dụng một dur- collimatoring các bài kiểm tra sau đó khoảng cách giữa các mục tiêu của hệ thống kiểm tra và thử nghiệmhinh phải đủ dài để có các hệ thống đo lường trong phạm vi tập trungphạm vi của các thử nghiệm hinh. Điều này có nghĩa rằng hệ thống kiểm tra phải được luôn luôn nằmở khoảng cách xa hơn so với khoảng cách lấy nét tối thiểu của hinh thử nghiệm.Trong trường hợptạo ảnh nhiệt giám sát các giá trị sau này thay đổi từ khoảng 5 m đến khoảng 50 m.Điều này có nghĩa rằng các thử nghiệm này không thể được thực hiện trong các phòng nhỏ nhưng phải được thực hiệntrong lĩnh vực này hoặc ở điều kiện trong nhà bằng cách sử dụng hành lang dài.Kích thước của các mục tiêu mô phỏng theo hệ thống kiểm tra khoảng cách biến phải được lớnđủ để cho phép mô phỏng các đối tượng lớn (tần số không gian mục tiêu 4 thanh thấp)khi hệ thống đã được thử nghiệm kiểm tra khoảng cách man hinh bằng với khoảng cách lấy nét tối thiểu củaman hinh thử nghiệm. Thực tế này có nghĩa là do khoảng cách dài giữa thử nghiệmhinh và hệ thống thử nghiệm (từ khoảng 5 m đến khoảng 50 m) blackbodies diện tích lớnvà mục tiêu IR lớn (kích thước trên 200 mm trong hầu hết các trường hợp) là cần thiết cho dis- biếnhệ thống kiểm tra tầm. Vì vậy cả hai blackbodies và mục tiêu sử dụng cho dis- biếnhệ thống kiểm tra tầm lớn hơn blackbodies / chỉ tiêu cần thiết cho typ- nhiều lầnical thử nghiệm hệ thống biến mục tiêu (các kích cỡ từ 50 mm đến 100 mm).75

Trang 83khungngười tham lamPChộp lá chắnmục tiêu

đenthân thểđiều khiểnThử nghiệmhinhkhoảng cáchVả. 4.4. Sơ đồ hệ thống đo khoảng cách biến.Vả.4.5. Hình ảnh của điện thoại di động LAFT hệ thống kiểm tra khoảng cách biến (lịch sự của Inframetwww.inframet.com ).Các hệ thống kiểm tra biến mục tiêu / khoảng cách (Hình. 4.6, Hình. 4.7) là thiết thựchệ thống kiểm tra biến mục tiêu mà không có một tia chuẩn trực IR để dự án một hình ảnh nhiệt quáterated bởi một tập hợp: mục tiêu / đen. Bởi vì không có ống chuẩn trực và tạo rahình ảnh nhiệt phải được nhìn thấy trực tiếp bởi man hinh nhiệt kiểm tra thì khoảng cáchkiểm tra man hinh - Hệ thống kiểm tra phải lớn hơn khoảng cách lấy nét tối thiểu của các thử nghiệmman hinh. Đồng thời các vòng quay điển hình thương mại có sẵn được chuyển thểđể sử dụng mục tiêu của kích thước nhỏ (đường kính điển hình khoảng 50 mm) và target- khoảng cáchhinh phải ngắn nếu hinh điển hình là để "nhìn thấy" các chi tiết nhỏ của các mục tiêu.Điều nàytạo ra tình huống khi chỉ tạo ảnh nhiệt ngắn khoảng cách lấy nét tối thiểu có thể đượcthử nghiệm bằng cách sử dụng hệ thống kiểm tra mục tiêu / khoảng cách biến. Tạo ảnh nhiệt thương mạiđược thiết kế để quan sát các mục tiêu khoảng cách ngắn (khoảng cách lấy nét tối thiểu làthường khoảng 0,5m) và tạo ảnh như vậy luôn luôn có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng thảo luậnnhóm các hệ thống kiểm tra. Tuy nhiên, hầu hết các giám sát (loại quân) tạo ảnh thiết kếđể quan sát các mục tiêu đường dài không thể không được kiểm tra bằng cách sử dụng các mục tiêu hàng biếnnhận / hệ thống kiểm tra khoảng cách do khoảng cách tập trung nhiều thời gian tối thiểu (thường là qua5m). Khi hinh-mục tiêu xa hơn khoảng cách lấy nét tối thiểu của im-Ager sau đó chúng tôi không thể thực hiện các tham số của thủ tục đo lường đòi hỏimô phỏng các mục tiêu lớn.76

Trang 84Hộp lá chắnmục tiêuBánh xe quayThử nghiệmhinhkhoảng cáchĐenBộ điều khiểnPCVả. 4.6. Sơ đồ hệ thống đo lường mục tiêu / khoảng cách biến.Vả. 4.7. Hình ảnh về hệ thống đo mục tiêu / khoảng cách biến SAFT.Tất cả ba loại của các loại trước đó cho thấy các hệ thống kiểm tra sở hữu một số lợi thếvà bất lợi.Các hệ thống kiểm tra biến mục tiêu (hoặc máy chiếu biến mục tiêu) của cấu hìnhthể hiện trong F ig.   4.2  có thể được xem là hệ thống cổ điển để kiểm tra trọng nhiệtagers. Do quán tính nhiệt cao, sử dụng các vách ngăn trong ống chuẩn trực, quay động cơbánh xe, và thực tế rằng họ là chủ yếu được sử dụng trong điều kiện thí nghiệm họ trưngđặc trưng bởi sự ổn định rất tốt và độ chính xác đo.Bất kỳ man hinh nhiệt có thể tập trung vào khoảng cách vô cực quang mô phỏng theoống chuẩn trực. Do đó tất cả các loại máy chụp nhiệt (giám sát hoặc thương mại,khoảng cách ngắn khoảng cách dài) có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng các hệ thống thử nghiệm (với điều kiệnrằng khẩu độ của ống kính quang học imager là nhỏ hơn sau đó sản lượng khẩu độ của collimat-hoặc). Big kích thước của các hệ thống này (chủ yếu là do việc sử dụng một collimator) là draw- chínhtrở lại của hệ thống kiểm tra mục tiêu biến. Ngay cả trong trường hợp collimators nhỏ hơn nó là biệtgặp khó để sử dụng như một hệ thống kiểm tra bên ngoài vấn đề giao thông do phòng thí nghiệm và neces-sự đa để sắp hàng các thử nghiệm hinh với sản lượng ống chuẩn trực.77

Trang 85Các hệ thống kiểm tra khoảng cách biến đổi của cấu hình hiển thị trong F ig.   4.4  đàn áp

ent một lớp học của các hệ thống thử nghiệm của thiết kế nhỏ gọn hơn nhiều so với trong trường hợp mục tiêu hàng biếncó được hệ thống. Collimators và bánh xe quay được loại bỏ. Do kích thước nhỏvà hàng loạt các hệ thống này là các công cụ đo lường xuất sắc tại trường / ứng dụng khokhi số lượng các thông số đo được là hạn chế. Họ có thể được đóng gói trongmột va li lớn và dễ dàng vận chuyển đến bất kỳ vị trí. Vì vậy, các hệ thống thử nghiệmlà công cụ rất tốt để so sánh chất lượng của bộ tạo ảnh nhiệt khác nhau được cung cấp bởicác nhà sản xuất khác nhau. Tiếp theo, chúng ta có thể kiểm tra bộ tạo ảnh nhiệt từ một số bệnhtầm, và như một hệ quả, man hinh nhiệt có thể được kiểm tra mà không loại bỏ nótừ tàu sân bay cơ khí (xe tăng hay máy bay trực thăng). Tiếp theo, một số trọng nhiệtagers có thể được kiểm tra cùng một lúc bằng cách sử dụng một hệ thống kiểm tra khoảng cách biến(Hình. 4.8).Một ưu điểm khác của hệ thống khoảng cách biến là một thực tế rằng không có limita-tion về khẩu độ của máy ảnh thử nghiệm (trong trường hợp của các nhóm thảo luận trước đó(máy chiếu hình ảnh) khẩu độ của máy ảnh nhiệt được thử nghiệm phải có ít nhất khoảngNhỏ hơn 10% so với khẩu độ của ống chuẩn trực IR).Vả. 4.8. Khái niệm về kiểm tra nhóm sử dụng biến hệ thống kiểm tra khoảng cách.Hiện tượng bù thấp là một lợi thế lớn của hệ thống kiểm tra mục tiêu biến.Trong trường hợp của hệ thống kiểm tra biến mục tiêu đó là có thể đo trực tiếp các mục tiêunhiệt độ vì các mục tiêu này là bộ phận chuyển động. Chỉ gián tiếp lường nhiệt độphương pháp urement là có thể. Phương pháp đo nhiệt độ gián tiếp này làmột trong những nguồn tốt nhất trong việc tạo ra cái gọi là "bù đắp" của dấu hiệu đennhiệt độ khác biệt. Trong trường hợp của biến hệ thống kiểm tra khoảng cách các tem- mục tiêuperature có thể được đo trực tiếp hoặc ít nhất là cảm biến nhiệt độ có rất tốtxúc nhiệt với tấm mục tiêu. Do đó bù đắp của kiểm tra khoảng cách biếnhệ thống là nhỏ hơn nhiều so với trong trường hợp hệ thống kiểm tra mục tiêu biến. Tiếp theo, bù đắplà ổn định hơn nếu phép đo được thực hiện ở nhiệt độ môi trường tương đối ổn định(hệ thống không được tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, gió, nhiệt độ thay đổi môi trường xung quanh là chậm).78

Trang 86

Ngoài ra còn có một số nhược điểm nghiêm trọng của hệ thống kiểm tra khoảng cách biến.Đầu tiên, blackbodies lớn và mục tiêu lớn và cần thiết. Điều này làm cho tốc độ của regula-tion của nhiệt độ đen tuyệt đối thấp hơn so với trường hợp của blackbod- nhỏ hơn đáng kểtệ được sử dụng bởi hệ thống kiểm tra mục tiêu biến. Có còn là vấn đề kỹ thuật để đảm bảo táiquired đồng nhất nhiệt độ cao và ổn định theo thời gian của blackbodies lớn hơn.Thứ hai, các phòng, hành lang lớn là cần thiết nếu các bài kiểm tra sẽ được thực hiện trong trong-điều kiện cửa. Nó không phải là quá dễ dàng để tìm thấy một 50-m hành lang dài mà đôi khicần thiết để kiểm tra một man hinh nhiệt giám sát. Thứ ba, hệ thống kiểm tra đòi hỏi một sốloại bảo vệ chống lại các điều kiện môi trường (gió, mưa, nắng) nếu họ làđược sử dụng ở điều kiện ngoài trời. Thứ tư, kiểm tra mở rộng (đo lường của một chuỗi dài cáctham số) của bộ tạo ảnh nhiệt có thể được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống kiểm tra khoảng cách biếnnhưng các thủ tục kiểm tra không phải là người dùng thân thiện như trong trường hợp của các thử nghiệm biến mục tiêuhệ thống.Các hệ thống kiểm tra mục tiêu / khoảng cách biến đại diện cho một hỗn hợp của hai đầukhái niệm thử nghiệm trình bày.Ưu điểm chính của họ là chi phí thấp hơn và khối lượng thấp hơn do loại bỏ các đồng nghiệplimator so với các hệ thống kiểm tra mục tiêu biến. Những bất lợi là một thực tếrằng hệ thống có thể được sử dụng chỉ để thử nghiệm man hinh nhiệt của rất ngắn tối thiểutập trung nhiều như (đo lường) tạo ảnh nhiệt thương mại điển hình.Tóm tắt so sánh về trình bày ba nhóm của hệ thống thử nghiệm để thử nghiệmtạo ảnh nhiệt được trình bày trong Bảng 4.1.Bảng 4.1. So sánh các loại khác nhau của hệ thống kiểm tra.Biến sốmục tiêuthửhệ thốngKiểm tra khoảng cách biếnhệ thống

Biến mục tiêu / khoảng cáchhệ thống kiểm traThiết kếstructu-reIR collimator, quaybánh xe, vật đen nhỏ,bộ chỉ tiêu IR nhỏ,PC,khunggrabber,phần mềmđen lớn, bộmục tiêu lớn, lá chắnhộp,di độngPC,khunggrabber,phần mềmquaybánh xe,nhỏđen, bộ nhỏMục tiêu hồng ngoại, trường hợp lá chắn,PC,khunggrabber,phần mềmAdvantagesthiết kế trưởng thành kinh điển,caosự đo lườngchính xác, tất cả các loạitạo ảnh nhiệt có thểthử nghiệmchắcthiết kế,khả năngđến

dùngphòng thí nghiệm bên ngoài, thấpgiá cảchi phí thấp hơn so với trong trường hợpcủa hệ thống kiểm tra biến,thiết kế nhỏ gọnDis-Advantageskhó khănđếndùngbên ngoàiphòng thí nghiệm,giới hạn về độ mở củaquang họccủacác thử nghiệmman hinh, chi phí caoPhòng lớn / hành langcần thiết cho trong nhàứng dụng,khôngthuận tiện trong trường hợpkiểm tra mở rộngchỉ thích hợp cho tạo ảnhkhoảng cách lấy nét ngắnTrên cơ sở phân tích trước đó cho thấy các tính năng của ba loại khác nhau củahệ thống kiểm tra các khuyến nghị về ứng dụng tối ưu được thể hiện trong Bảng4.2.79

Trang 87Bảng 4.2. Đề nghị ứng dụng diện tích của các loại khác nhau của hệ thống kiểm tra.Ứng dụng được đề nghịKhông được khuyến khíchứng dụngHệ thống kiểm tra biếnmở rộngthử nghiệmcủa

tạo ảnh nhiệt giám sátở điều kiện phòng thí nghiệmxét nghiệm ở điều kiện trườngBiến sốkhoảng cáchthửhệ thốngXét nghiệm đơn giản của di độngcamera nhiệt ở trong nhàđiều kiệnsử dụngdàihành langCác bài kiểm tra đơn giản hóa ở trườngđiều kiệnmở rộngkiểm tracủagiám sátnhiệtimagersBiến mục tiêu / kiểm tra khoảng cáchhệ thốngkiểm tracủasự đo lường(thương mại)nhiệtimagerskiểm tra các dải dàitạo ảnh giám sát4.2 Các khối hệ thống thử nghiệmTạo ảnh nhiệt đầu tiên được thiết kế cho các ứng dụng quân sự cho phép obser-vation các mục tiêu đường dài. Khoảng cách lấy nét tối thiểu của các bộ tạo ảnh thườnghơn 100 m. Do đó xét nghiệm chụp, như vậy là có thể chỉ sử dụng varihệ thống kiểm tra mục tiêu có thể được sử dụng một ống chuẩn trực như một máy chiếu hình ảnh. Bây giờ, dohiện diện trên thị trường của một số lượng lớn các bộ tạo ảnh nhiệt được thiết kế cũng cho ngắngiám sát từ xa hoặc để đo nhiệt độ không tiếp xúc thường là pos-

thi nhất để sử dụng hai loại khác của hệ thống kiểm tra (hệ thống khoảng cách biến hoặc biếnhệ thống mục tiêu / tạo từ xa) để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt hiện đại. Tuy nhiên, các clas-SICAL biến hệ thống kiểm tra mục tiêu thường là lựa chọn ưa thích. Nó có thể được ước tínhrằng hơn 90% các hệ thống sử dụng trên khắp thế giới để thử nghiệm tạo ảnh bằng nhiệthệ thống kiểm tra biến. Tại cùng loại hai loại hệ thống thử nghiệm có thểđối xử như các phiên bản đơn giản hóa của các biến hệ thống kiểm tra mục tiêu. Do đó, từbây giờ chúng tôi sẽ chỉ tập trung vào các hệ thống kiểm tra biến mục tiêu và sẽ thảo luận trong triểnđuôi chỉ khối của các hệ thống kiểm tra.Các hệ thống kiểm tra biến mục tiêu được xây dựng từ các khối sau:1 Collimator,2 đen,3 bánh xe quay,4 Đặt các mục tiêu,5 máy tính,6 Khung grabber,7 thử nghiệm phần mềm.Một tập hợp các tiêu chuẩn (tấm kim loại có lỗ) được gắn cố định với bánh xe quaytại mặt phẳng tiêu cự của ống chuẩn trực. Một trong những mục tiêu là trong lĩnh vực này80

Trang 88nhìn của ống chuẩn trực (chúng ta có thể gọi nó là mục tiêu hoạt động). Các đen là khác biệtcơ thể nằm gần phía sau mục tiêu này. Sự phân bố nhiệt độ trên mục tiêubề mặt và các vật đen theo dự tính của ống chuẩn trực cho Căm nhiệt thử nghiệmthời đại và hình ảnh của các mục tiêu hoạt động được tạo ra bởi các imager thử nghiệm. Tiếp theo, các hình ảnhđược đánh giá bởi một người quan sát hoặc các hình ảnh đã chụp và phân tích với sự giúp đỡ của biệtcialized module phần cứng / phần mềm.4.2.1 CollimatorCollimators là những yếu tố điển hình của phòng thí nghiệm set-up sử dụng để kiểm tra nhiệthệ thống hình ảnh. Các chức năng của ống chuẩn trực là để tạo ra một bức ảnh nhiệt

gần giống với cảnh nhiệt tại đĩa mục tiêu nằm ở tiêu cự ống chuẩn trựcmáy bay.4.2.1.1 Collimator cấu trúcPhản quang hai collimators gương được xây dựng bằng cách sử dụng một off-trục chuẩn trực parabolgương và một hướng nhỏ hơn gương phẳng đại diện cho một thiết kế điển hình của collim-ator sẽ được sử dụng trong các hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt. Các collimators phản xạgiống như một tia chuẩn trực của sơ đồ thể hiện trong hình.   4.  9 chiếm lĩnh thị trường vìnhiều lý do:1. Chi phí sản xuất rất cao kích thước lớn mục tiêu khúc xạ hồng ngoạicần thiết để xây dựng collimators khúc xạ,2. quang sai đa sắc cao của collimators khúc xạ. Không tồn tạiquang sai đa sắc trong trường hợp collimators phản xạ,3. phạm vi quang phổ rộng của collimators phản chiếu.chuẩn trực chínhgươngvách ngănthứ haigươngTrên mặt phẳng tiêuVả. 4.9. Sơ đồ điển hình phản chiếu ngoài trục ống chuẩn trực.Gương dùng trong collimators phản xạ là gương hầu như luôn luôn trước mặtcấu hình hiển thị trong hình.   4.10  và gương trở lại bề mặt được loại trừ khỏithảo luận thêm. Các gương mặt trước mặt bao gồm ba yếu tố cơ bản: phụstrate, phim phản quang và lớp bảo vệ.81

Trang 89vật liệu chất nềnPhản chiếulớp phủLớp bảo vệphản ánhsự bức xạVả. 4.10. Gương trước mặt.4.2.1.2 Yêu cầuNhiệm vụ của ống chuẩn trực là dự án với sự biến dạng không đáng kể hình ảnhphân bố nhiệt độ trên tấm mục tiêu nằm ở mặt phẳng tiêu cự ống chuẩn trực

vào hướng của man hinh nhiệt thử nghiệm. Các điều kiện về biến dạng không đáng kểcó thể được thực hiện chỉ khi một số yêu cầu về bốn thông số của IR collimat-ORS:1. Nghị quyết,2. Aperture,3. phạm vi quang phổ / truyền4. Các chất nhiệtđược đáp ứng.A. Nghị quyếtTheo một truyền thuyết phổ biến các chức năng của ống chuẩn trực là để tạo ra một paral-chùm tia lel hướng truyền hinh thử nghiệm. Thực tế, các collimator khôngtạo ra một chùm tia song song đơn; nó tạo ra một số lượng vô hạn song song rayxà trong các hướng khác nhau. Các nhiệm vụ thực sự của ống chuẩn trực là tạomột bức ảnh nhiệt gần giống với sự phân bố nhiệt độ tại đĩa mục tiêutọa lạc tại mặt phẳng tiêu cự ống chuẩn trực. Trong hình dạng cuối cùng của nó, một collimator lý tưởng sẽ làkhả năng tạo ra một mô hình bức xạ mà chính xác tái tạo temperat- thựcphân ure của tấm mục tiêu. Tuy nhiên, chất lượng như vậy là không thể đạt được. Thay vào đó,một điều kiện thiết kế thực tế nên được dùng, dựa trên các yêu cầu đóđộ phân giải collimator không gian phải phù hợp với khả năng phân giải không giancủa man hinh nhiệt thử nghiệm. Chúng ta nên nhớ rằng collimators của qual- quá thấpity có thể trở thành một nguồn sai số phép đo quan trọng; collimators quá caochất lượng không cần thiết có thể làm tăng chi phí của hệ thống kiểm tra.Các nhà sản xuất collimators IR sử dụng nhiều cách khác nhau để mô tả hiệu suấtcác dụng cụ quang học và có một sự nhầm lẫn trong khu vực của phương pháp đánh giá.Thứ nhất, chính xác của sản xuất của các gương chuẩn trực thường được trình bày nhưmột tham số collimator [35].   Giá trị của độ chính xác bề mặt tuyên bố của gương sử dụngđể xây dựng collimators IR khác nhau trong phạm vi khá rộng từ khoảng λ / 2 đến bước sóng / 12.Tuy nhiên,độ chính xác sản xuất của các gương không phải là rất hữu ích như là tiêu chí của qual- tổng thểity của collimators để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Nói chung, gương hoàn hảo làm nghĩa là không cần thiết mà các collimator tạomột hình ảnh hoàn hảo. Chỉnh rất chính xác của hai gương collimator là cần thiết82

Trang 90để có được tối đa về mặt lý thuyết có thể thực hiện. Tiếp theo, chính xác, khôngnhiệt mở rộng bộ phận quang học và cơ khí phải được sử dụng trong collimatorthiết kế.Hơn nữa, ngay cả những khiếm khuyết nhỏ của lớp phủ gương hoặc chỉ đơn giản là bụi có thểlàm suy giảm chất lượng của hình ảnh dự của ống chuẩn trực. Cuối cùng, chúng ta phải nhớmà off trục gương parabol là quang sai miễn phí chỉ có tại điểm tập trung của họ; khôngcho toàn bộ diện tích các mục tiêu nằm tại mặt phẳng tiêu cự. Thực tế điều này có nghĩa rằngthông tin chính xác về sản xuất gương không cung cấp chính xác informa-tion về hiệu suất tổng thể collimator. Thực tế, sản xuất ngày càng tăngđộ chính xác của các gương chuẩn trực không phải luôn luôn làm tăng collimator trọngquả hoạt nhưng luôn luôn làm tăng chi phí sản xuất của ống chuẩn trực.Thứ hai, các nhà sản xuất ống chuẩn trực thường cho rằng các ống chuẩn trực, sự nhiễu xạhạn chế [25,27, 34].   Tuyên bố này cho thấy rằng các collimator là hoàn hảo. Thực tếtuyên bố như vậy có thể rất gây hiểu nhầm.Chúng ta hãy nhìn vào sự nhiễu xạ giới hạn giá trị tần số mục tiêu cho collim- điển hìnhators sản xuất bởi một máy tính có sẵn tại một trang web của một trong những nhà sản xuất củathiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt [28].Vả. 4.11. Cửa sổ của một máy tính trong giới hạn nhiễu xạ5.Các giới hạn nhiễu xạ của một số collimators tính toán bằng cách sử dụng trang web này đã tínhLator được trình bày trong Bảng 4.3.Bảng 4.3. Nhiễu xạ mục tiêu hạn chế giá trị tần số (trong lp / mrad) cho collimator khác nhaukhẩu độ quang học.ApertureBước sóng100 mm150 mm200 mm250300 mm

5  m4.16.18.210.212.312  m1.72.63.44.35.15http://www.electro-optical.com/eoi_page.asp?h=Diffraction%20Limits83

Trang 91Như chúng ta có thể thấy trong T có 4,3 v alues tần số nhiễu xạ mục tiêu hạn chế vềcollimators điển hình là thấp; thực sự rất thấp. Bảng 4.3 cho thấy rằng độ phân giải củathậm chí collimators lớn (khẩu độ khoảng 250 mm) trong các thử nghiệm của bộ tạo ảnh nhiệt LWdưới 5 lp / mrad do giới hạn nhiễu xạ của ống chuẩn trực. Điều này có nghĩa là sử dụngtrục off collimators phản chiếu hình ảnh điển hình cho các mục tiêu của tần sốhơn 5 lp / mrad chúng ta nên luôn luôn có được hình ảnh mờ của các mục tiêu tạo ra bởiimagers nhiệt LW thử nghiệm. Tình hình này xảy ra ngay cả khi thử nghiệm im-agers là hoàn hảo bởi vì một tia chuẩn trực là yếu tố hạn chế. Nó không phải là sự thật như au-thor của cuốn sách này đã thử nghiệm một số bộ tạo ảnh nhiệt có bước sóng dài mà tạohình ảnh sắc nét của các mục tiêu của tần số trên 10 lp / mrad; rõ ràng qua các đề nghịgiới hạn nhiễu xạ của collimators.Tình hình mô tả ở trên có thể vì các nhà sản xuất [28] sử dụng đểtính toán các giá trị của tần số mục tiêu hạn chếνmaxbằng cách sử dụng cho- bi quan nhấtmula gặp trong văn học. Các tần số mục tiêu hạn chếν

maxđược tính chung Mỹ-ing công thức này:[μμm[cm][1 / mrad]λν⋅=xDmax(4.1)Trong đó: D là độ mở ống chuẩn trực,λlà bước sóng, và x là hệ số.Các nhà sản xuất [2 8] sử dụng các hệ số x bằng 2x2.44 = 4,88 trong một tình huốngkhi nó có thể tìm kiếm các nguồn tài liệu mà x hệ số bằng với một.Do đó các giá trị của tần số nhiễu xạ mục tiêu hạn chế trình bày trong Bảng 4.3rất thấp. Hậu quả thực tế của việc sử dụng công thức (4.1) hoặc máy tính web[28] là thư giãn rất lớn của các yêu cầu về cái gọi là "nhiễu xạ giới hạn" collim-ator. Ngay cả collimator xây dựng sử dụng gương kém xuất và kém phù hợpcó thể được đối xử như vậy gọi là "nhiễu xạ tia chuẩn trực có giới hạn".Như chúng ta có thể thấy việc xác định chất lượng collimator sử dụng giới hạn nhiễu xạ như một refer-khoa là một giải pháp mạo hiểm vì các giới hạn nhiễu xạ có thể được định nghĩa trong khác nhaucách. Tiếp theo, phương pháp này cũng là hợp lý sai. Chúng ta phải nhớ hơn collim-ator luôn được sử dụng như là một module của hệ thống. Các bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm là một vào mô hìnhUle của cùng một hệ thống, quá. Aperture của bộ tạo ảnh thử nghiệm luôn luôn nhỏ hơnkhẩu độ của ống chuẩn trực. Điều này có nghĩa là chất lượng của hình ảnh cuối cùng được tạodo man hinh nhiệt thử nghiệm được phân hủy bởi hinh quang sai blur, hinh diffrac-tion blur và collimator aberration mờ. Do đó độ phân giải của collimators sử dụngtrong các hệ thống thử nghiệm thực tế thật sự là chỉ bị giới hạn bởi hiệu ứng quang sai.Thứ ba, phương pháp giao thoa thường được sử dụng để kiểm tra chất lượng của mir-

RORS. Những phương pháp này cũng đôi khi được dùng cho việc sắp xếp các thành phần của reflect-ive off collimators trục và cho đặc điểm của chất lượng collimator tổng thể. Trongý kiến của các tác giả của cuốn sách này, các phương pháp giao thoa rất hữu ích trong quá trìnhsắp xếp quy trình nhưng hiện kết quả sai lệch khi chúng ta muốn đánh giá tổng thểChất lượng ống chuẩn trực. Các dữ liệu trong biểu mẫu này: "chính xác đầu sóng của đồng nghiệpsản lượng limator = λ / 8 tại 630 nm "đề nghị một collimator hoàn hảo có khả năng để dự án trọnghình ảnh fect không chỉ trong phạm vi hồng ngoại mà còn trong phạm vi có thể nhìn thấy. Thực tế trong- này84

Trang 92hình thành là thực sự chỉ có giá trị trong trường hợp mục tiêu nơi mà các điểm nhỏ nằmchính xác ở tập trung collimator hoặc trong trường hợp của các điểm trung tâm của mẫu thử nghiệm lớn hơn.Trong trường hợp thấp F-số off-trục collimators parabol chất lượng hình ảnh của dựmục tiêu lớn hoặc các mục tiêu nằm ngoài tập trung ống chuẩn trực có thể thấp hơn nhiều màdữ liệu giao thoa đề nghị.Để tóm tắt, gương chính xác, nhiễu xạ mờ hoặc collimator đầu sóng ac-họ nhánh do cha phó coi sóc không nên được sử dụng như tiêu chí về chất lượng ống chuẩn trực. Họ tất cả có thể được mệnhthông số hàng đầu. Những thông số cần được đối xử như các chỉ số có thểChất lượng ống chuẩn trực. Tuy nhiên họ không phải là những thông số đó sẽ cung cấp cho bảo hànhvề chất lượng của ống chuẩn trực tại sử dụng tay. Collimators nên được đặc trưng bằngmột tham số gọi là độ phân giải không gian mà phụ thuộc vào quang sai blur và para- nàymét phải được đo tại các cơ sở sử dụng cuối cùng.Như một điều kiện chính xác về chất lượng của IR collimator đã được đề xuất trong Ref.5.Độ phân giải không gian collimatorνđèođược định nghĩa là các tần số nhỏ nhấtmô hình thanh dự đoán của collimator rằng người quan sát có thể nhận ra.

Độ phân giải của màn hinh thử nghiệm đã được định nghĩa là tần số NyquistνNđiều đóxác định man hinh nhiệt giới hạn lý thuyết.Nó được thể hiện trong Ref. 5 mà có ảnh hưởng collimator về sự suy thoái của hình ảnhđược tạo ra bằng cách kiểm tra man hinh nhiệt không đáng kể thì độ phân giải collimatorνđèophải tốt hơn ít nhất 5 lần so với độ phân giải man hinh nhiệtνNνđèo≥5⋅ vN.(4.2)Các phân giải không gianνNđịnh nghĩa là tần số Nyquist của man hinh nhiệtcó thể được tính toán bằng cách sử dụng dữ liệu được cung cấp bởi các nhà sản xuất sử dụng công thức nàyνN[Mrad- 1] =N2⋅ FOV [mrad],(4.3)nơi N là số lượng điểm ảnh theo chiều ngang (hoặc dọc) chỉ đạo của FPA sử dụngtrong thiết kế imager, FOV là lĩnh vực hinh nhìn theo hướng ngang (hoặc dọc).Độ phân giải không gian của ống chuẩn trựcνđèokhông thể tính toán nhưng nó có thể được

đo. Nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một phương pháp đo lường đã được đề xuất trong Ref.5.Phương pháp này dựa trên một ý tưởng để thực hiện các phép đo của collimator hô không gianolution trong phạm vi quang phổ nhìn thấy được bởi vì quang sai hình học điển hình phản chiếuCollimators IR không thay đổi với một dải quang phổ. Nó cũng là cực kỳ quan trọngrằng các phép đo phải được thực hiện không chỉ khi những mục tiêu giải quyếtnằm chính xác ở điểm collimator tập trung ở một số vị trí nhưng nằm trong phạm vimột vòng tròn xung quanh điểm lấy nét. Đó là đề nghị rằng đường kính của vòng tròn như vậynên có ít nhất 14 mm (các khu vực đủ rộng cho một mục tiêu đa mẫu điển hình).Nếu xét nghiệm này được thực hiện sau đó chúng tôi nhận được thông tin về khả năng thực sự của thử nghiệmcollimator để chiếu hình ảnh chất lượng cao.85

Trang 93Vả.4.12. Multi-Không quân Hoa Kỳ năm 1951 mục tiêu được đề nghị cho phép đo độ phân giải của collim-ators.Các thí nghiệm được tiến hành bởi các tác giả của cuốn sách này với collimators hồng ngoạiđược sử dụng trong các hệ thống thử nghiệm khác nhau6cho thấy các trung tâm phân giải không gian của các đồng nghiệplimators thay đổi đáng kể từ khoảng 30 lp / mrad đến hơn 300 lp / mrad. Các reas-Tiện ích cho sự phân tán này đáng kể độ phân giải của collimators hồng ngoại là khác nhau:quá trình lão hóa, lỗi sản xuất các tấm gương, các lỗi liên kết, deteriora-tion của tính sơn, bụi bẩn bám trên bề mặt gương vv Bây giờ, chúng ta hãy kiểm tra xem đócollimators có thể được sử dụng như là các khối quan trọng của các hệ thống đo lường để thử nghiệmtạo ảnh nhiệt. Chúng ta có thể dễ dàng tính toán tối thiểu chấp nhận được collimator nghị quyếttion sử dụng công thức (4.2) và một số dữ liệu cơ bản của một số bộ tạo ảnh nhiệt.Kết quả tính toán được thể hiện i n Bảng 4. 4. Chúng tôi có thể làm cho hai conclu- cơ bảnnhững quyết từ các số liệu trong bảng này.

Đầu tiên, các yêu cầu về độ phân giải không gian của IR collimators phụ thuộc đáng kểtrên lĩnh vực xem của bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm. Các yêu cầu là rất thấptrường hợp máy chụp, làm việc trong lĩnh vực rộng của chế độ xem nhưng họ rất nhiều lần caoer trong trường hợp của các bộ tạo ảnh cùng làm việc trong lĩnh vực hẹp của chế độ xem.Thứ hai, trong trường hợp thử nghiệm tạo ảnh nhiệt ngắn / tầm trung các collimatorsNghị quyết 25 lp / mrad có thể được coi là chấp nhận được. Collimators của nghị quyếtTion khoảng 50 lp / mrad cho phép để thực hiện các bài kiểm tra của tất cả ngắn / tầm trung nhiệttạo ảnh và phần lớn các bộ tạo ảnh nhiệt tầm xa. Xin lưu ý rằng collimat- như vậyORS là chấp nhận ngay cả trong trường hợp của LW IR tạo ảnh của rất hẹp FOV xây dựng sử dụngquang học rất lớn (240 mm) như ThermoVisionTM 2000 (FLIR Inc). Collim- phản quangators của phân giải không gian trong khu vực từ 70-100 lp / mrad được đề nghị cho Test-ing tạo ảnh tầm xa của lĩnh vực rất hẹp nhìn thiết kế với op- rất lớntics và 640x480 (hoặc cao hơn) độ phân giải FPA.Để tóm tắt, chúng ta có thể nói rằng sản xuất của collimators để thử nghiệmngắn / tầm trung tạo ảnh nhiệt của rộng / trường trung của xem là tương đốidễ dàng; sản xuất collimators tốt để thử nghiệm trung / tầm xa im- nhiệtagers của lĩnh vực hẹp của xem nhiều khó khăn như các yêu cầu phân giải không gian6Chú ý: Thời hạn bảo hành của hầu hết các collimators kiểm tra hết mà collimators làsử dụng thông thường nhiều lần trong thời gian bảo hành.86

Trang 94của ống chuẩn trực cao hơn nhiều lần. Tuy nhiên, một thách thức thực sự trong lĩnh vực táicollimators flective không phải là để thiết kế một ống chuẩn trực sẽ được sử dụng để thử nghiệm các bề tiêu biểuveillance tạo ảnh nhiệt như được liệt kê trong Bảng 4.4 nhưng để thiết kế một ống chuẩn trực để được sử dụngđể thử nghiệm máy ảnh không gian CCD. Các yêu cầu về độ phân giải không gian của collimat-ORS để thử nghiệm máy ảnh CCD như vậy là cao hơn so với collimators ít nhất năm lần

để được sử dụng ngay cả đối với thử nghiệm tạo ảnh nhiệt tốt nhất. Thiết kế của collimators để thử nghiệmtạo ảnh không gian là một nghệ thuật kỹ thuật thực sự mà ở nhiều chi tiết nhỏ như loại gươnggắn kết là vô cùng quan trọng và có những yêu cầu đặc biệt về phòng nơiống chuẩn trực là để được sử dụng. Trong trường hợp của collimators để thử nghiệm tạo ảnh nhiệttình hình là dễ dàng hơn nhiều nhưng nó vẫn luôn luôn khuyến khích cho người dùng của collimat-ORS để tính toán độ phân giải không gian đòi hỏi của ống chuẩn trực bằng cách sử dụng công thức(4.2)và để kiểm tra tình trạng này bằng cách kiểm tra thực tế để đảm bảo rằng các dự án collimatornhững hình ảnh đúng chất lượng trong quá trình kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt.Bảng 4.4. Yêu cầu về không gian có độ phân giải đèocủa collimators IR sẽ được sử dụng trong thử nghiệmtạo ảnh nhiệt khác nhau.NhiệthinhFOV(HFOVxVFOV)FPAνN[lp / mrad](ngang)Cần thiếtνđèo[lp / mrad]Elvir (ThalesAngenieux)FOV: 8  x6 (140mrad x105mrad)320  2561.145.7Thermovi-sion 2000(FLIR Inc)

WFOV: 25  x18 (436x314 mrad)320  2400.371,85MFOV: 6  x4.32 (105x75.3mrad)1.527.6NFOV: 0,98  x0.71 (17.1x12.4mrad)9.3646,8Matiz dàiphạm vi(SAGEM)WFOV: 6.53  x4 (114x69.8mrad)640  480(Viquét)2.814NFOV: 1,36  x0.91 (23.7x15.9mrad)13.567.5Siêu 275C(FLIR Inc)WFOV: 18  X13 (314x227mrad)320  2400.52.5NFOV: 4  x2.89 (69.8x50.4mrad)4.623Camera truyền hìnhvìkhông gian

chương trìnhFOV = 1,6 4.000 điểm ảnhtuyến tínhCCDphát hiện,700HFOV- Dòng ngang Of Xem VFOV - Dòng dọc Of Xem87

Trang 95B. Aperture / Tiêu cựCollimator khẩu độ là đường kính của chùm tia tối đa có thể được nhìn chungated bởi các collimator khi có một nguồn được sử dụng. Nó là cần thiết đúng đúngthử nghiệm mà một khẩu độ ống chuẩn trực phải lớn hơn đường kính của các quang củamáy ảnh nhiệt được thử nghiệm. Đó là khuyến cáo rằng các khẩu độ ống chuẩn trực nênđược lớn hơn đường kính của ống kính của máy ảnh nhiệt kiểm tra ít nhất 10%.Nếu tình trạng này không được thoả mãn lỗi sau đó thêm các thông số đo lườngmáy ảnh của nhiệt được tạo ra.Đường kính của ống kính quang học được sử dụng trong các máy ảnh nhiệt hiện đại thay đổi rất nhiều: từMục tiêu đường kính 10-30 mm thường được sử dụng trong các máy ảnh nhiệt thương mại lên đến200-250 mm mục tiêu đường kính được sử dụng trong một số giám sát tầm xa cựccamera nhiệt. Vì vậy chỉ collimators lớn của khẩu độ khoảng 300 mm có thểđược sử dụng để thử nghiệm tất cả các máy ảnh nhiệt có sẵn trên thị trường. Tuy nhiên, lớn hơncollimator cũng có nghĩa là đắt hơn cụ cồng kềnh hơn,. Đồng thời chúng tôi cùngnên nhớ rằng máy ảnh nhiệt của kính quang học của hơn 130 mm là rấthiếm khi gặp (không nhiều hơn khoảng 1% của thị trường, có thể nhiều hơn). Chúng ta có thểhy vọng cũng có một số vấn đề khi kiểm tra máy ảnh nhiệt của lĩnh vực quan sát rộng vớiquang học nhỏ (như máy ảnh nhiệt thương mại) sử dụng collimator lớn của tiêu cự dàichiều dài.Ngay cả những mục tiêu lớn nhất có thể nhỏ cho man hinh thử nghiệmvà đo lường của MRTD ở tần số không gian thấp có thể không được thực hiện. .Vì vậy có vẻ như là collimators của khẩu độ khoảng 150-200 mm đại diện

một sự lựa chọn tối ưu. Collimators như enable thử nghiệm gần như tất cả các máy ảnh nhiệtcó sẵn trên thị trường. Trong trường hợp khi kiểm tra khu vực được giới hạn trong các máy ảnh nhỏkhẩu độ collimators khẩu độ nhỏ hơn sau đó có thể được sử dụng (khẩu độ khoảng 100mm).F-số (tỷ lệ của chiều dài tiêu cự để khẩu độ) của gương chuẩn trực được sử dụng trong IRcollimators khác nhau từ khoảng 5 (collimators thấp F-number) để khoảng 12 (caoF-number collimators). Điều này có nghĩa là chiều dài tiêu cự của collimators cùngkhẩu độ khác nhau nhưng F-number sẽ thay đổi đáng kể. Ví dụ, trong trường hợp150-mm collimators khẩu độ của biến F-số 5-12 độ dài tiêu cựthay đổi từ 750 mm đến 1800mm.Có lợi thế và nhược điểm của cả hai loại của collimators. ThấpCollimators F-số được đặc trưng bởi kích thước nhỏ cho phép giảmkích thước của hệ thống kiểm tra hoàn tất. Tuy nhiên, sự ổn định nhiệt thấpCollimators F-số thấp hơn trong trường hợp collimators F-số cao. Tiếp theo,sản xuất gương độ chính xác thường là tốt hơn trong trường hợp của gương F-số cao.Tuy nhiên, nhược điểm quan trọng nhất của collimators F-number thấpquang sai hình học quan trọng xảy ra đối với các điểm off-trục (Hình. 4.1 3). Điều nàycó nghĩa là họ phải đẩy một hình ảnh hoàn hảo của một điểm nhỏ mục tiêu 4-bar nằm trongtrung tâm của một trường collimator của xem nhưng hình ảnh của một số chỉ tiêu 4-bar nằmbên ngoài trung tâm có thể được làm mờ.88

Trang 9605101520253035404500,20,4

0,60,811,21,4off-khoảng cách tiêu cự [mm]mộtberrmộttionblur[mrmộtd]Vả.4.13. Aberration mờ so với khoảng cách trục tắt cho một số phản xạ off collimators trục150mm và khẩu độ khác nhau F-number (F = 5 - tam giác xuống, F = 6.6 -hình vuông, F = 10 - tam giác lên)7.Để tóm tắt, nếu kích thước nhỏ và khối lượng là quan trọng thì thấp F-sốcollimators chiều dài tiêu cự ngắn nên được ưa thích. Nếu chất lượng cao của hình ảnhTrình chiếu bằng ống chuẩn trực trong toàn bộ lĩnh vực quan điểm của mình là quan trọng thì caoCollimators F-số chiều dài tiêu cự dài được khuyến khích. Tuy nhiên, trong hầu hết cáctrường hợp khi các yêu cầu về độ phân giải collimator là không cao thì cả haicollimators F-số thấp và collimators F-số cao có thể chiếu hình ảnh

đủ chất lượng và kết quả kiểm tra được sử dụng cả hai loại collimatorsgiống nhau.C. quang phổ phạm vi / truyềnIR collimator phải dự án bức xạ nhiệt phát ra từ vật đenvà các mục tiêu nằm trong mặt phẳng tiêu cự của nó ít nhất là trong phạm vi quang phổ của các thử nghiệm7Blur Aberration đã được tính toán như là một đường kính góc của một máy dò hình chữ nhật nhận được 71% năng lượngcủa một nguồn điểm lý tưởng.89

Trang 97man hinh nhiệt. Điều này có nghĩa là phạm vi quang phổ của IR collimator phải bao gồm ít nhấthai dải quang phổ được sử dụng trong hình ảnh nhiệt: MWIR band (3-5 mm) và ban nhạc LWIR(8-14 mm); thích hợp hơn cũng là ban nhạc thứ ba: SWIR band (1-3 mm). Do đó chúng ta có thểkết luận rằng để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt, chúng tôi cần collimators của một phạm vi quang phổbao gồm ít nhất là các khu vực từ 3 mm đến 15 mm, tốt nhất từ 1 mm đến 15 mm.Nếu ống chuẩn trực được sử dụng để thử nghiệm các hệ thống cũng có thể nhìn thấy hình ảnh sau đóống chuẩn trực là cần thiết để dự án bức xạ trong dải quang phổ từ 0,4 mm đến15 micromet.Phạm vi quang phổ của collimators phản xạ được xác định bằng cách trángcủa gương. Lớp phủ kim loại thường được sử dụng như lớp phủ phản xạ hồng ngoại IRgương. Có ba loại thường được sử dụng lớp phủ kim loại: nhôm,bạc và vàng. Tất cả ba loại cung phản xạ cao hơn khoảng 95% trong quang phổphạm vi quan tâm: 1-15  m. Như nó đã được thảo luận trước đó tất cả đã nói ở trên lớp phủcần một số loại chất lưỡng cực điện mà bắt giữ các quá trình oxy hóa, hoặc để tăngtính chất cơ học của nó.Gold cung cấp phản xạ luôn rất cao (khoảng 99%) từ khoảng 0.8  m đểkhoảng 50  m. . Bạc có phản xạ thấp hơn một chút (khoảng 97%) nhưng rộng hơnphổ biến từ 0,3  m đến hơn 20  m. Lớp phủ nhôm được đặc trưng bởiphản xạ trung bình thấp hơn (khoảng 95%) và giảm phản xạ nhất định trong gầnhồng ngoại. Từ quan điểm kia các lớp phủ nhôm được đặc trưng bởiđộ bền tốt nhất và chi phí thấp nhất. Ngoài ra, phản xạ của nhôm

lớp phủ tăng với một bước sóng. Thực tế, chỉ có một khác biệt nhỏtrong 3-15  m vùng phổ giữa gương nhôm hoặc gương vàng, nhưng chỉtrong trường hợp của gương chuẩn trực, nơi một mặt gương là gần vuông góc vớichùm tia đến. Bạc / vàng tráng gương phẳng làm việc ở khoảng 45 ° gócđược đặc trưng bởi phản xạ tốt hơn nhiều so với các khoản tương đương nhôm của họ,đặc biệt khoảng 10  m bước sóng.Để tóm tắt, một số hướng dẫn trên lớp phủ gương cho collimators IR thểđược xây dựng.1. nhôm gương phủ chuẩn trực chính là lựa chọn tốt nhất dophản xạ cao và độ bền rất tốt.2. nhôm tráng gương phẳng thứ không phải là một lựa chọn tốt docó thể phản xạ thấp của lớp phủ này ở bước sóng khoảng 10  mkhi làm việc tại 45 º góc. Nếu các khu vực thử nghiệm được giới hạn để kiểm tra nhiệtmáy ảnh sau đó phủ vàng của gương thứ cấp là lựa chọn tốt nhất; nếucollimator là sẽ được sử dụng để kiểm tra cả hai bộ tạo ảnh nhiệt và hiển thị / gầncamera hồng ngoại sau đó bảo vệ lớp phủ bạc cho gương phẳng thứ cấp làlựa chọn tốt nhất do phản xạ cao gần thống nhất trong cả hai nhìn thấyvà phạm vi hồng ngoại.Tính chất nhiệt D. GươngCó bốn loại vật liệu được sử dụng nhiều nhất trong chế tạo gương: quangthủy tinh crown, nở thấp borosilicate (LEBG), tổng hợp chảy silicavà zerodur.90

Trang 98Các nguyên liệu cho chế tạo gương nên được lựa chọn trên cơ sở bốn para-m: hệ số giãn nở nhiệt, độ chính xác bề mặt thẩm mỹ, bề mặt accur-ACY, và chi phí vật liệu.Vương miện quang kính (thường là dạng BK7) là một vật liệu chi phí cũ và thấp cho mir-RORS. Vương miện kính có hệ số tương đối cao của sự giãn nở nhiệt và là em-ployed khi ổn định nhiệt không phải là một yếu tố quan trọng. Chúng ta phải nhớ rằng gươngbề mặt có thể bị bóp méo hoặc thậm chí bị hư hỏng khi chịu nhiệt độ rộngthay đổi. Do đó thấp nhiệt mở rộng vật liệu chất nền là rất quan trọng để suc-hiệu suất cessful của hình ảnh hệ thống quang phản chiếu được sử dụng tại khác nhaunhiệt độ môi trường xung quanh.Low-mở rộng borosilicate (LEBG) được biết đến với tên thương hiệu Corning -Pyrex - là rất thích hợp cho gương mặt trước mặt chất lượng cao được thiết kế cho thấp quang họcbiến dạng dưới sốc nhiệt. Hệ số giãn nở nhiệt của Pyrex thấp

hơn trong trường hợp của thủy tinh crown quang.Silica hợp nhất tổng hợp có hệ số rất thấp của sự nở vì nhiệt. Hợp nhấtgương silica có thể được đánh bóng để độ chính xác cực, do đó giảm thiểu đầu sóngbiến dạng và phân tán.Zerodur là một loại vật liệu thủy tinh-gốm độc đáo mà nở nhiệt gần như làzero. Sự ổn định này là điều cần thiết trong hệ thống giới hạn nhiễu xạ nơi fig- quangure không phải thay đổi theo sự thay đổi nhiệt.Các thông số của vật liệu trước đó mô tả được sử dụng cho các chất nền là gươngthể hiện trong T thể 4.5. Như chúng ta có thể nhìn thấy các vật liệu tốt nhất cho bề mặt của gươngcó vẻ là zerodur do giãn nở nhiệt không đáng kể và siêu ac- bề mặt caohọ nhánh do cha phó coi sóc. Tuy nhiên, zerodur cũng là vật liệu đắt tiền nhất trong bốn phân tíchvật liệu. Bề mặt phản ánh độ chính xác ở mức trên  / 12 là chỉ cần thiết trong hiếmứng dụng của quang học thử nghiệm cho các ứng dụng không gian. Trong trường hợp của collimators cho Test-ing tạo ảnh nhiệt bề mặt cắt độ chính xác ở mức độ  / 8 có thể được coi là ac-ceptable. Vì vậy chúng tôi có thể kết luận rằng nếu các collimator là để được sử dụng ở rất caođiều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi (điều kiện trường) thì collimators mir-ROR nên được làm từ zerodur, hoặc ít nhất là từ Pyrex. Trong trường hợp của con- phòng thí nghiệmditions khi nhiệt độ môi trường xung quanh là gần như ổn định thì tất cả các vật liệu quang họcđề cập trước đó là chấp nhận được, nhưng do chi phí thấp hơn gương được làm từ Pyrex haytừ thủy tinh crown quang nên được ưa thích.91

Trang 99Bảng 4.5. So sánh bốn loại vật liệu sử dụng cho nền gươngVật chấtHệ sốnhiệtmở rộng / CĐiển hìnhmỹ phẩmmặtchất lượngBề mặt tiêu biểutính chính xác

Phí tổnVương miện quangly(thườngBK7 loại)10-580-50λ / 4 λ / 12thấpPyrex5 10-660-40λ / 4 ÷ λ / 10vừa phảiTổng hợp hợp nhấtsilica8 10-760-40λ / 10 ÷ λ / 20cao / ModerateZerodur4 10-760-40đến ớ / 20cao4.2.2 đenĐen là một thân hình lý tưởng mà hoàn toàn hấp thụ toàn bộ strik- năng lượng bức xạing nó và, do đó, xuất hiện một cách hoàn hảo đen ở tất cả các bước sóng. Các emit- bức xạted bởi một cơ quan như vậy khi đun nóng được gọi là bức xạ vật đen.Một vật đen hoàn hảo có độ phát xạ bằng sự hiệp nhất. Phát xạ của thực kỹ thuậtblackbodies là gần thống nhất. Thông thường có hai phương pháp để thiết kế kỹ thuậtblackbodies của phát xạ gần như bằng nhau để thống nhất.Phương pháp đầu tiên là sản xuất một khoang trong một khối vật chất của con- nhiệt cao

ductivity (chủ yếu là các hợp kim kim loại) và điều chỉnh nhiệt độ của khối này bằng cách sử dụng một cách nhiệting / làm mát phần tử. Phát xạ của blackbodies khoang thường là trên 0,995 thậm chíkhi phát xạ của các bức tường khoang là thấp hơn nhiều (khoảng 0,5-0,8). Hầu hết các phương tiện,hoặc blackbodies nhiệt độ cao được thiết kế bằng cách sử dụng các khái niệm khoang.Điển hìnhthương mại blackbodies khoang sẵn có đặc điểm tương đối nhỏphát khẩu độ khoảng 1 inch độ mở ống kính và quán tính thời gian khá cao.Phương pháp thứ hai là để đặt một lớp vật liệu phát xạ quá cao so với một kim loại phẳng tốment của nhiệt độ quy định. Một số loại sơn màu đen đặc biệt của phát xạ bằng0.97 được đưa qua bộ phát đen. Các yếu tố sau được sản xuất từkim loại dẫn điện cao (thường là đồng). Có thể sử dụng phương pháp thứ haiđể đạt được khẩu độ Emitting lớn hơn sau đó sử dụng phương pháp đầu tiên. Các blackbodiesđược thiết kế bằng cách sử dụng phương pháp thứ hai được gọi là blackbodies khu vực. Các blackbod- khu vựctệ cũng được đặc trưng bởi quán tính thời gian thấp hơn blackbodies khoang dovới khối lượng nhỏ hơn. Tuy nhiên, do thiếu lớp phủ phát xạ cao thể chống lại caonhiệt độ các blackbodies khu vực có thể được sử dụng chỉ ở nhiệt độ thấp (thườngnhiệt độ tối đa là không quá 400°C).Các khu vực phát quang của các blackbodies được sử dụng trong hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệtphải lớn hơn các tấm mục tiêu. Điều này tạo ra yêu cầu rằng khu vực phátphải được thường ít nhất là tương đương với khoảng 50 mm. Tiếp theo, đen cho thống thử nghiệmHướng dẫn thanh toán nên mô phỏng các đối tượng của nhiệt độ khá thấp để mô phỏng observa- điển hình92

Trang 100điều kiện tion. Tiếp theo, cả hai sự khác biệt nhiệt độ tích cực và tiêu cực(giữa các mục tiêu và các vật đen) là cần thiết trong quá trình thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Do những yêu cầu blackbodies khu vực nhiệt điện chiếm ưu thế trong sốblackbodies được sử dụng trong hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Khu vực nhiệt điện là một vật đen đen mà sử dụng yếu tố Peltier cho tem-perature kiểm soát của phần tử phát ra. Peltier tố (Peltier module) là một bán

thành phần điện tử dẫn dựa trên các chức năng như một máy bơm nhiệt nhỏ. By cậnmiệt mài một điện áp thấp DC nguồn điện đến một yếu tố Peltier (gọi cũng thườngTEC (mát nhiệt điện vì nó có khả năng để làm mát) nhiệt sẽ được chuyểnthông qua các yếu tố từ bên này sang bên kia. Một khuôn mặt của nguyên tố này sẽ đượclàm mát trong khi mặt đối diện đồng thời được làm nóng. Do đó, một nhiệt điệnyếu tố điện có thể được sử dụng cho cả việc sưởi ấm và làm mát bằng cách đảo chiều phân cực(thay đổi hướng của dòng). Khả năng này làm cho TECs cao suit-có thể cho các ứng dụng điều khiển nhiệt độ chính xác cũng như nơi không gian hạn chếvà độ tin cậy là tối thượng. Do khả năng để làm nóng hoặc tương đối mát mẻ để môi trường xung quanh tem-perature, các blackbodies nhiệt điện thường được gọi là blackbodies khác biệt.Có một số lợi thế quan trọng của blackbodies khác biệt mà làm nàyloại blackbodies một sự lựa chọn lý tưởng để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt hiện đại.Đầu tiên, phạm vi nhiệt độ tiêu chuẩn của blackbodies khác biệt từ khoảng -25  C đếnkhoảng 75  C trùng với phạm vi nhiệt độ cần thiết trong quá trình kiểm tra giám sáttạo ảnh nhiệt. Thứ hai, nó có thể bằng cách thiết kế cẩn thận để phát triển đen là khác biệtcác cơ quan của độ phân giải nhiệt độ tuyệt vời (0,1 mK), ổn định (1 mK) và đồng nhất(10 mK). Thứ ba, những blackbodies được đặc trưng bởi khối lượng thấp và thời gian thấpquán tính trái ngược với blackbodies khoang cho phạm vi nhiệt độ như nhau (thường Li-blackbodies dựa quid hoặc blackbodies đường ống dẫn). Tất cả các tính năng này tạo ra tình huốngkhi blackbodies nhiệt điện khác biệt là thực tế các loại chỉ đôm đencơ quan được sử dụng bởi các nhà sản xuất của hệ thống kiểm tra nghiệp vụ cho giám sát thử nghiệmtạo ảnh nhiệt. Tuy nhiên xin lưu ý, rằng blackbodies khoang thường được sử dụngtrong kiểm tra độ chính xác của bộ tạo ảnh nhiệt thương mại được sử dụng cho liên lạc temper- khôngđo ature do dải nhiệt độ rộng hơn ở nhiệt độ cao.4.2.2.1 Thiết kếBlackbodies khác biệt sẽ được sử dụng như là thành phần của hệ thống thử nghiệm được cung cấp bởicác nhà sản xuất khác nhau [24,26,30,32, 29].   Bây giờ chúng ta sẽ thảo luận chi tiết thiết kế

của một vật đen khác biệt được cung cấp bởi một trong các nhà sản xuất [30] nhưng những kết luậnsẽ thường có giá trị cho tất cả blackbodies khác biệt hiệu suất cao hiện nay trênthị trường.Các blackbodies được cung cấp trên thị trường thương mại thường được xây dựng từ haikhối: khối tản nhiệt và khối điều khiển. Sơ đồ của bộ tản nhiệtkhối được thể hiện trong F ig.   . 4.14  Vì nó có thể được nhìn thấy khối này được xây dựng từ: bức xạemitter, các yếu tố Peltier, hai cảm biến nhiệt độ (cảm biến nhiệt độcủa phát xạ và các cảm biến nhiệt độ của bức tường phía trước), làm mátbộ tản nhiệt tích hợp với những người hâm mộ, các mô-đun điện tử, và các trường hợp khối.93

Trang 101phát xạ caolớp phủphát xạ caolớp phủtản nhiệtngười hâm mộtấm phátlỗ cho Ex-khoẻ bà mẹ thăm dòly walR / U converterChuyển đổi A / DĐiện trở PTRĐiện trở PTRvào / rađể CTCBPeltier cung cấp điệnphản xạ caolớp phủđóng cửakhẩu độVả. 4.14. Xây dựng các khối tản nhiệt.Các phát xạ được sản xuất như là một bánh sandwich của nhiều tấm kim loạicố định với nhau. Các tấm được sản xuất từ nguyên liệu của con- nhiệt caoductivity để đạt được đồng nhất nhiệt độ rất tốt trên bề mặt

của máy phát. Mặt trước của tấm emitter được vẽ bằng cách sử dụng một đặc biệt caolớp phủ phát xạ. Kỹ thuật này cho phép để đạt được độ phát xạ của các tấm cực phátbằng 0,97 ± 0,01. Phát xạ của các tấm phát có thể được cải thiện lên đến 0,985 tôi-ing thêm cái gọi là kỹ thuật vi sâu răng khi một mảng của mi- nhỏcro-hốc được tạo ra trên bề mặt của máy phát.Hai nhiệt kế điện trở bạch kim chất lượng cao (PRT điện trở) được đặt trongmột lỗ khoan trong các tấm phát và trong các lỗ khoan trong các bức tường phía trước của cácbộ tản nhiệt RTCB. Nhiệm vụ của cảm biến thứ hai là để đo temper- môi trường xung quanhature.Các điện trở PRT được đặc trưng bởi độ tuyến tính cao, ổn định theo thời gianvà hệ số nhiệt độ cao Do tiếp xúc nhiệt tốt của PRTđiện trở với tấm phát hoặc với bức tường phía trước nó có thể đo accur-nhiệt độ ately của tấm phát và nhiệt độ của bức tường phía trước (hoặc hơn nữacủa bánh xe quay khi các bánh xe được kết nối với các khối tản nhiệt). Bởi vìSự kìm hãm thời gian đo lường thường được thực hiện với tần số không viên caoer hơn 1 Hz. Tiếp theo, do việc ấn định các điện trở PRT dẫn nhiệt độ cao94

Trang 102vật liệu ảnh hưởng của các tác động của điện trở nhiệt tự đề kháng của nó là thướngimized. Tiếp theo, các nguồn bức xạ được đặt bên trong một khoang làm từ thấp nhiệtvật liệu dẫn điện để giảm thiểu ảnh hưởng của xoáy ngẫu nhiên trên máy bayphân bố nhiệt độ trên bề mặt của bộ phátMặt sau của tấm emitter được gắn liền với các Peltier nhiệt tốment của nhiệt độ phụ thuộc vào điện áp áp dụng. Có thể để làm nóng hoặc lạnhbộ phát điện áp áp dụng thích hợp. Phía bên kia của thermoelement Peltier làgắn liền với bộ tản nhiệt làm mát được trang bị với người hâm mộ. Nhiệm vụ của làm máttản nhiệt là để tiêu tán nhanh chóng nhiệt từ các yếu tố Peltier.Đo nhiệt độ của tấm phát và nhiệt độ của bức tường phía trướcđược thực hiện bằng cách đo điện trở phụ thuộc nhiệt độ của điện trở PRT.Cuộc kháng chiến được chuyển đến điện áp bằng cách sử dụng một cây cầu kháng làm từ điện trởcủa tuyến tính cao, ổn định theo thời gian và nhiệt độ ổn định. Tiếp theo, các tín hiệu đầu rađược khuếch đại bằng cách sử dụng một preamplifier tiếng ồn thấp với điều chỉnh nhiệt độ trôi dạt. Cuối cùngđiện áp analog được chuyển thành tín hiệu kỹ thuật số sử dụng 24-bit A / D chuyển đổi và rằng

tín hiệu số được gửi đến các bộ điều khiển.Khối điều khiển bao gồm ba phần cơ bản: vi điều khiển không có 1, mi-cro-bộ điều khiển không có 2, và mô-đun cung cấp điện.mànbàn phímRS 232RS 232vi điều khiển 1vi điều khiển 2cung cấp năng lượngmô-đunPeltier termoelementRTCBVả. 4.15. Sơ đồ khối của khối điều khiển.Có 3 chức năng cơ bản của vi điều khiển không 1. Đầu tiên, nó cho phép đồngmunication với khối tản nhiệt, với máy tính PC qua cổng RS 232,và với các vi điều khiển không có 2. Thứ hai, các vi điều khiển không có 1 chuyển đổi val-ues của điện áp đầu ra thành những giá trị của nhiệt độ. Thứ ba, các bộ điều khiển vicó 1 điều khiển, thông qua các D / A chuyển đổi, điện áp đặt vào các Peltier ther-moelement trong khối tản nhiệt.Các vi điều khiển không có 2 điều khiển bàn phím và cho phép người dùng thiết lập cácyêu cầu nhiệt độ tuyệt đối hay tương đối. Tiếp theo, các vi điều khiển 2 điều khiểnmàn hình và cho phép hình dung về giá trị hiện tại và yêu cầu của nhiệt độcủa tấm emitter, hoặc chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ phátvà nhiệt độ bức tường phía trước.95

Trang 103Nhiệm vụ của các mô-đun cung cấp điện là để cấp năng lượng cho mô-đun điều khiển vi mô 1,vi điều khiển 2 mô-đun và các thermoelement Peltier và analog điện tửmô-đun của các khối tản nhiệt.a)b)Vả. 4.16. Ảnh của TCB-2D đen a) RTCB khối tản nhiệt b) điều khiển CTCBkhối (lịch sự của Inframet).Nhiệm vụ chính của bộ điều khiển là để kiểm soát và ổn định tuyệt đối hay khác biệtnhiệt độ của nguồn bức xạ trong các khối tản nhiệt. Ổn định là một con- nhiệt độquá trình soát của bộ phát với mục đích đạt được nhiệt độ ổn định của nó bằng

các giá trị thiết lập bởi người sử dụng. Kiểm soát nhiệt độ của tấm emitter được thực hiện thông qua preci-Kiểm sion của điện áp đặt vào các yếu tố Peltier.Cách dễ nhất để rút ngắn thời gian cần thiết để đạt được nhiệt độ ổn địnhcủa tấm phát là giảm khả năng tản nhiệt của tấm phát. Tuy nhiên,công suất nhiệt thấp hơn cũng thấp hơn có nghĩa đồng nhất nhiệt của bộ phátvà do đó cách hợp lý duy nhất để rút ngắn thời gian ổn định là để tối ưu hóathuật toán điều khiển điện áp đặt vào yếu tố Peltier. Cổ điển PID (lệ thuậnquốc-tích-phái sinh) thuật toán có thể được sử dụng để điều khiển điện áp này. Tuy nhiêndo tốc độ thấp của nó một sự kết hợp của DMC (Dynamic Matrix Control) và PID al-gorithm được sử dụng thường xuyên trong các bộ điều khiển của blackbodies khác biệt. Yêu cầu tất cả các dữ liệubởi những thuật toán được xác định trên cơ sở các phân tích thống kê lườngkết quả thu được trong quá trình phát thử nghiệm thực nghiệm.Trước khi các vật đen có thể làm việc đúng cách nó phải được hiệu chuẩn. Hiệu chuẩncủa vật đen là một quá trình khi các mối quan hệ giữa nhiệt độcủa các bộ cảm biến và điện áp đầu ra được tạo ra bởi các bộ cảm biến nhiệt độ là determ-ined. Quá trình hiệu chỉnh được thực hiện bằng cách sử dụng một đầu dò nhiệt độ bên ngoài trong-serted để một lỗ trên tấm phát gần với cảm biến nhiệt độ. Chất lượng caochứng nhận đo nhiệt độ bên ngoài có độ phân giải nhiệt độ 1 mK và ổn định2 mK (hoặc tốt hơn) được sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn.96

Trang 104Mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện áp thường được xác định tại tạiít nhất 10 điểm nhiệt độ. Sau đó các dữ liệu đo lường được nội suy sử dụng một caođa thức mức độ và chức năng cân chỉnh được tạo ra trong một hình thức của một bảng. Val-ues của bảng hiệu chuẩn đều được lưu trong bộ nhớ EPROM những gì cho phép chỉnh sửa dễ dàngtrong quá trình hiệu chỉnh lại theo chu kỳ.Thực tế tất cả blackbodies được cung cấp để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt có thể ít nhất op-tionally điều khiển từ máy tính thông qua cổng RS232 hoặc cổng USB 2.0. Bằng cách này, các đồng củathông tin dữ liệu giữa các máy tính và các vật đen là thuận tiện hơn nhiều so với sử dụng control-

bàn phím ler như người dùng có lúc xử lý của mình một bàn phím lớn, một chuột và màn hìnhcủa máy tính thay vì một bàn phím nhỏ và một màn hình nhỏ của control- đenler.Tiếp theo, các phần mềm điều khiển cho phép người sử dụng cũng hình dung và ghi âmnhiệt độ theo thời gian và hiệu chỉnh lại đen.Các trình bày ở trên mô tả, sơ đồ khối và hình ảnh tham khảo chính xác đểmô hình cũ của blackbodies được cung cấp bởi Inframet [3 0]. Mô hình mới từ công ty nàytrông khác nhau nhưng về cơ bản các khái niệm công việc cũng giống như trình bày ở trên.4.2.2.2 Yêu cầuNhiệt độ phân giải của máy ảnh NETD nhiệt làm mát hiện đại có thể thấplà khoảng 10 mK. Nhiệt độ phân giải của máy ảnh NETD nhiệt làm mát làtồi tệ hơn (thường khoảng 100 mK) nhưng đang được cải thiện nhanh chóng. Nếu chúng ta muốn kiểm tra accur-ately tạo ảnh nhiệt sau đó chúng ta cần blackbodies độ phân giải nhiệt độ một chụchoặc nhiều lần tốt hơn so với độ phân giải nhiệt độ man hinh (NETD). Nhiệt độ làm hôolution 10 mK là chấp nhận được trong trường hợp máy ảnh không làm mát bằng nhiệt.Tuy nhiên,nếu tạo ảnh nhiệt được làm nguội để được kiểm tra sau đó blackbodies độ phân giải 1 mK làcần thiết. Trong một số trường hợp đặc biệt khi hinh MRTD ở dải tần số thấp là được-thấp 10 mK sau đó thậm chí độ phân giải 0,1 mK là hữu ích.Phạm vi nhiệt độ khác biệt  C tại 25ºC Nhiệt độ môi trường có thể tiếnsidered là chấp nhận được trong các bài kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt giám sát điển hình.Tuy nhiên,phạm vi nhiệt độ rộng hơn là hữu ích khi thử nghiệm đo lường thương mại nhiệttạo ảnh. Có thể ước tính rằng khoảng nhiệt độ tuyệt đối từ 0  C đến 100  Cđáp ứng đầy đủ các yêu cầu đặc trưng cho phạm vi nhiệt độ cần thiết để giám sát thử nghiệmtạo ảnh nhiệt và một phần các yêu cầu về blackbodies để thử nghiệm commer-tạo ảnh nhiệt tài8.Về mặt lý thuyết nó có thể sử dụng các cơ quan xám trong các thử nghiệm của máy ảnh nhiệtvà sau đó để sửa ảnh hưởng của sự khác biệt giữa độ phát xạ của vật đen tuyệt thựcvà phát xạ của một vật đen lý tưởng với điều kiện phát xạ của thựcđen là không thấp hơn 0,9 do vấn đề với bức xạ phản xạ. Tuy nhiên,

một lựa chọn tốt hơn là sử dụng blackbodies thực sự của phát xạ gần một khi hầu như không cóchỉnh là cần thiết, đặc biệt là trong các phép đo khác biệt. Vì thếphát xạ không ít hơn 0,97 (hoặc cao hơn) được coi là ngày nay như là một tiêu chuẩn lạiquirement.8Phạm vi nhiệt độ của một số máy ảnh nhiệt đo đi hơn 1000  C và không thểđược bảo hiểm sử dụng blackbodies nhiệt điện.97

Trang 105Đo một số đặc điểm được thực hiện cho cả tích cực và negat-Ngược ive. Sau đó kết quả được tính trung bình. Về mặt lý thuyết phương pháp này cho phép đầy đủsửa lỗi hệ thống các quá trình đo lường (chủ yếu là do bù đắphiện tượng). Tuy nhiên, thực tế điều chỉnh này làm việc đúng chỉ khiđen không thay đổi nhiệt độ của nó theo thời gian. Thực tế điều này có nghĩa rằngblackbodies ổn định thời gian cao được khuyến khích. Blackbodies của thời gianổn định không tồi tệ hơn  mK thường chấp nhận được nhưng có những trường hợp khisự ổn định tạm thời ở mức  mK là cần thiết.Sự không đồng nhất của phân bố nhiệt độ trên bề mặt của vật đen phátkhông nên ảnh hưởng đến kết quả đo. Các yêu cầu về không đồng nhấtlà cao nhất trong các phép đo của tính chủ quan như MRTD. Cácquan sát không nhận thấy bất kỳ không đồng đều trên bề mặt vật đen trong MRTDđo lường. Chênh lệch nhiệt độ trong các phép đo MRTD thường là khôngcao hơn 5  C và do đó nó thường được coi là không đồng nhất là accept-có thể nếu nó là dưới 10 mK ở 5  C.Các thử nghiệm của máy ảnh nhiệt có thể khá tốn thời gian; đặc biệt MRTDđo. Do đó tốc độ đen (ổn định thời gian) là một para- quan trọngmét vì dài thời gian giải quyết có nghĩa là kiểm tra lâu dài. Không có giới hạn nghiêm ngặt vềthời gian giải quyết nhưng nó là thuận tiện nếu nhiệt độ đen ổn định ở mức không có thời giandài hơn khoảng 1 phút trong trường hợp nhỏ (khoảng 50 mm đường kính) blackbodieshoặc 90 giây trong trường hợp blackbodies lớn hơn có kích thước hơn 100 mm.Do tính chất tương đối của phép đo của hầu hết các đặc điểm của giám sátnhiệt tạo ảnh chính xác của nhiệt độ tuyệt đối của các nguồn bức xạ vật đen không phải làmột tham số quan trọng. Ngay cả lỗi đáng kể khác biệt nhiệt độ lường

ment được loại bỏ hoàn toàn, hoặc ít nhất là giảm đáng kể, khi đo làthực hiện đầu tiên cho các mục tiêu tương phản dương và sau đó - cho các mục tiêu tương phản âm.Độ chính xác vật đen là quan trọng trong quá trình hiệu chuẩn đo lường(thương mại) camera nhiệt khi vật đen được sử dụng như một tiêu chuẩn tham chiếu.Độ chính xác tuyệt đối của máy ảnh nhiệt thương mại hiện đại thường là  hoặc± 2 ° C (tùy theo cái nào cao hơn) trong phạm vi nhiệt độ camera. Độ chính xác của blackbodiesphải có ít nhất mười lần hơn. Vì vậy có vẻ như là lỗi nhiệt độblackbodies ở mức  hoặc  2  C nên được coi là chấp nhận được. Nếucác nhà sản xuất có thể cung cấp blackbodies chính xác tốt hơn nó nên được hoan nghênh.98

Trang 106Bảng 4.6. Yêu cầu tóm tắt về blackbodiesThông sốChấp nhận đượcĐêNhiệt độđộ phân giải10 mK-để thử nghiệm phiimagers nguội1 mK - để thử nghiệm làm lạnhIII gen tạo ảnh1 mK - tình huống điển hình0,1 mK - trường hợp cực đoanTuyệt đốiPhạm vi nhiệt độ15 ° C ÷ + 35 ° C ở 25 ° C +nhiệt độ môi trường0 ° C ÷ 100 ° C - điển hìnhtình hình-15  C  100  C - cựctình hìnhVi phânPhạm vi nhiệt độ-10 ° C ÷ + 10 ° C ở 25 ° C +-25 ° C ÷ + 75 ° C - điển hìnhtình hình-40 ° C ÷ + 75 ° C - cực

tình hìnhPhát xạ≥ 0,96≥0.97Thời gian giải quyết ± hơn 10oCbước (giây)120s (tại  mK cấp)60 (tại  mK cấpTính đồng nhất± 20mKvì± 5 ° CPhạm vi nhiệt độ± 150mKvì± 30 ° CPhạm vi nhiệt độ± 10 mK cho ± nhiệt độ 5 ° Cphạm vi± 100mKvì± 30 ° CPhạm vi nhiệt độTính ổn định± 20mK- không làm lạnhimagers± 2 mK - tình huống điển hình± 1 mK- tình huống cực đoanKhông chắc chắn tuyệt  ố  hoặc  2  C(T-25  C) * 2 + 15[mK]-đenquáthựcyêu cầu4.2.3 bánh xe quay

Nhiệm vụ của các bánh xe quay là để cho phép trao đổi nhanh chóng của mục tiêu là projec-ted bằng ống chuẩn trực hoặc để được quan sát trực tiếp bởi man hinh nhiệt thử nghiệm.Điều nàynhiệm vụ cũng có thể được thực hiện bằng thanh trượt ngang hoặc thẳng đứng với một tập hợp các mục tiêu khác nhau.Tuy nhiên do sự đơn giản, các bánh xe quay được sử dụng thường để trao đổimục tiêu trong hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt.Hai loại cơ bản của bánh xe quay là có sẵn trên thị trường: dẫn quaybánh xe hoặc bánh xe quay động cơ. Một liên lạc của bàn tay con người có thể thay đổi đôi chútnhiệt độ của bánh xe. Trong tình huống khi tạo ảnh nhiệt hiện đại đang trở thànhcực kỳ nhạy cảm bất kỳ sự thay đổi nhiệt độ như vậy có thể gây ra một số đo lườnglỗi. Do đó cơ giới bánh xe quay được khuyến cáo khi thử nghiệm caotạo ảnh nhiệt độ nhạy cảm.Tiếp theo, dòng không khí có thể gây ra một số biến thể của nhiệt độ mục tiêu. Hiệu ứng này có thể đượcgiảm nếu các bánh xe với mục tiêu được đặt bên trong một bao vây khép kín, loại bỏ Ex-thay đổi không khí bên trong / ngoài khối bánh xe.99

Trang 107Số lỗ cho các mục tiêu có thể khác nhau. Tuy nhiên, có thường 6-12lỗ cho các mục tiêu trong bánh xe. Các bánh xe được thường được phủ một màu đen, caolớp phủ phát xạ. Các yêu cầu về lớp phủ tương tự như trong trường hợp của mục tiêu hàngđược.Yêu cầu về độ chính xác định vị không cao trong trường hợp thí nghiệm điển hình củatạo ảnh nhiệt. Biến góc nhỏ của vị trí của các hình chiếu củacollimator không ảnh hưởng đến kết quả đo các thông số của im- nhiệtagers. Nó là đủ nếu định vị lặp lại của bánh xe là không thua kém giới1 mm. Tuy nhiên có một số xét nghiệm của bộ tạo ảnh nhiệt sử dụng cho các mục tiêu tự độngnhiệm vụ công nhận tốt hơn nhiều khi định vị lặp lại gần mức 0,1 mmbắt buộc.Vả. 4.17. Hình ảnh của một bánh xe quay và đen khác biệt cơ giới (lịch sự của In-framet).Trong bài kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt, chúng ta cần phải biết nhiệt độ của vật đentản nhiệt và nhiệt độ của mục tiêu. Nhiệt độ của bộ tản nhiệt đen là typ-

ically đo bằng cách sử dụng một cảm biến nhiệt độ nhỏ chèn vào một lỗ trong bộ tản nhiệt.Phương pháp đo tiếp xúc trực tiếp này không thể được sử dụng để đo nhiệt độcác mục tiêu vì các mục tiêu đã được quay.Một giải pháp để giải quyết vấn đề là sử dụng một cảm biến nhiệt độ trượt màhơi chạm vào mục tiêu hoạt động và các biện pháp nhiệt độ của nó. Tuy nhiên, đó trực tiếpxúc của cảm biến với các mục tiêu, khi sau này là chuyển động tạo ra một số nhiệtvà hiệu ứng này tạo ra lỗi đo bổ sung.Một giải pháp khác là để đo nhiệt độ mục tiêu gián tiếp. Các cảm biến là tại-tached vào bánh xe quay. Nếu có tiếp xúc nhiệt tốt giữa các mục tiêuvà bánh xe quay thì sự khác biệt giữa nhiệt độ mục tiêu và bánh xe tem-perature là không đáng kể và nhiệt độ mục tiêu có thể được đo gián tiếp.100

Trang 108Cả hai tấm mục tiêu và các bánh xe quay nên được đặt bên trong một bao vâymà sẽ làm giảm ảnh hưởng của các điều kiện trong một phòng thử nghiệm về nhiệt độcủa bánh xe với các mục tiêu. Chúng ta phải ghi nhớ rằng sự biến đổi của môi trường xung quanh tem-perature trong phòng xét nghiệm này thường ở mức vài độ Kelvin trong một khoảng thời gian của một táphút. Nếu biến thể tương tự như nhiệt độ của bánh xe xảy ra sau đó mục tiêu chính xácđo các thông số của bộ tạo ảnh nhiệt là không thể.Để tóm tắt, chúng tôi có thể trình bày các yêu cầu sau đây trên các bánh xe quay:1. Được chế tạo từ vật liệu dẫn nhiệt cao.2. Tốt xúc nhiệt giữa các mục tiêu và các bánh xe mà mục tiêu làcố định.3. Loại Tốt cơ giới.4. Dễ dàng và nhanh chóng trao đổi mục tiêu.5. Các mục tiêu cần được bảo vệ chống lại ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài vàonhiệt độ của họ.6. Định vị lặp lại ở mức khoảng 1 mm (thử nghiệm điển hình) hoặc về0,1 mm (mục tiêu tự động kiểm tra công nhận).4.2.4 Mục tiêuMục tiêu để thử nghiệm có thể nhìn thấy gần hệ thống hình ảnh cổ điển / hồng ngoại là manufactured bằng cách tạo ra lớp phủ mờ hoặc bán trong suốt trên bề mặt kính trong suốt.Khi một nguồn ánh sáng khuếch tán được đặt phía sau các mục tiêu sau đó các Căm nhìn thấy được thử nghiệm

thời thấy một "mục tiêu" được hình thành bởi các lớp phủ trên một nền tảng sáng đồng nhất (trong trường hợpcác chỉ tiêu phản tích cực). Các mục tiêu nhìn thấy cũng có thể được sản xuất bởi chính xácin hình ảnh của hình dạng khác nhau trên giấy chất lượng cao. Tuy nhiên, haikỹ thuật hiếm khi được sử dụng để sản xuất các mục tiêu để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được-Nguyên nhân rất khó để xác định và kiểm soát phân bố nhiệt độ trên bềkhuôn mặt của các chỉ tiêu này. Ngoài ra kính điển hình kém truyền bức xạ qua3 micromet. Do đó mục tiêu hồng ngoại để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là manufactured sử dụng một công nghệ khác nhau.Mục tiêu để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt luôn được chế tạo bằng cách tạo ra preci-lỗ sion hình dạng khác nhau trong tấm kim loại. Khi một vật đen được đặt phía sau như vậymột mục tiêu, các camera nhiệt thử nghiệm thấy một "mục tiêu" của hình dạng xác định bởi các lỗtrên một nền tảng thống nhất. Nhiệt độ rõ ràng của sự "mục tiêu" bằngnhiệt độ đen; nhiệt độ rõ ràng của nền bằngnhiệt độ của tấm mục tiêu thực sự.Vả.4.18. Ảnh của một mục tiêu 4-bar (tạo ra bởi một imager thử nghiệm trong MRTD lườngment).101

Trang 109Vả. 4.19. Hình ảnh của một mục tiêu 4-bar nhân sử dụng cho MRTD đo từ hai phía.Để đạt được sự đồng nhất nhiệt độ cao trên bề mặt của các mục tiêu, mục tiêu hàngbị được sản xuất bằng cách cắt các lỗ mong muốn trong một tấm kim loại dày caodẫn nhiệt (thường là hợp kim đồng). Tiếp theo, một mặt của mục tiêu làphủ, dùng một phát xạ cao sơn màu đen đặc biệt. Bên này của các mục tiêu cầnnhìn vào hướng của ống chuẩn trực IR (hoặc theo hướng của các thử nghiệm nhiệtcamera). Mặt thứ hai của các mục tiêu được phủ bằng một lớp phủ phản xạ cao trongđặt hàng để giảm thiểu ảnh hưởng của bức xạ nhiệt đen trên tấm mục tiêunhiệt độ. Các mục tiêu đó thường được gắn cố định với bánh xe quay hoặc trực tiếp đếncác vật đen.Các chỉ tiêu sản xuất bằng công nghệ được mô tả trước đó được gọi là"Mục tiêu phát ra". Ngoài ra còn có một dạng khác của các mục tiêu hồng ngoại được gọi là "reflect-mục tiêu ive ". Cả hai bên của các chỉ tiêu này được bảo hiểm sử dụng lớp phủ phản xạ cao.

Khi mục tiêu đó đều gắn với một bánh xe quay trong một collimator dựa trên hệ thống thử nghiệmsau đó một imager thử nghiệm sẽ nhìn thấy thông qua các lỗ tiêu một vật đen đằng sau kế hoạch cả hoạt độngnhận được và bao vây collimator9phản ánh bởi mục tiêu bề mặt phản xạ. Nếu một giâyđen nằm bên trong ống chuẩn trực thì chúng ta có thể đạt được một tình huống khicả nhiệt độ mục tiêu và nền nhiệt độ có thể được độc lập regu-lated (Fig. 4.20).Nếu mục tiêu được sản xuất đúng và sử dụng đúng cách thì cả hai loạicác mục tiêu sẽ tạo ra các kết quả thử nghiệm tương tự. Tuy nhiên, "các mục tiêu phát ra" làưa thích vì collimators được sử dụng trong các hệ thống kiểm tra tối ưu hóa cho các mục tiêu phản xạthể hiện trong hình.   4.20  là đắt hơn collimators điển hình (chuẩn trực gươngsiêu F-số thấp và lớn ra khoảng cách trục là cần thiết). Do đó các phản xạmục tiêu được đáp ứng khá hiếm khi thử nghiệm tạo ảnh nhiệt; chủ yếu là trong trường hợp của collim-ators thiết kế cải tiến với cải thiện phân vân.9Man hinh thử nghiệm có thể nhìn thấy bản thân cũng phản ánh trên bề mặt của các mục tiêu phản xạ.102

Trang 110Vả.4.20. Sơ đồ khối của hệ thống kiểm tra tối ưu hóa cho việc sử dụng các chỉ tiêu phản xạ và haiblackbodies [3]Mục tiêu của hình dạng khác nhau được sản xuất để cho phép đo khác nhaucác thông số của bộ tạo ảnh nhiệt. Chúng ta có thể phân biệt được ít nhất mười bốn hình dạng của IRmục tiêu:1. Chỉ tiêu Bốn-bar.2. Pinhole mục tiêu.3. Các chỉ tiêu Square.4. Slit mục tiêu.5. Interlace mục tiêu.6. Cạnh mục tiêu.7. Alignment mục tiêu.8. Kích đúp mục tiêu 4-bar.

9. Nhiều mục tiêu 4-bar.10. Nhiều mục tiêu pinhole.11. Abingdon chéo các mục tiêu.12. Distortion mục tiêu.13. Xám mục tiêu quy mô.14. Silhouette mục tiêu.Bản vẽ của các mục tiêu này được thể hiện trong hình. 4.21 và mô tả của họ trong Bảng4.7.1234567891011121314Vả. 4.21. Bản vẽ của các loại khác nhau của các mục tiêu IR103

Trang 111Bảng 4.7. Lĩnh vực ứng dụng của các loại khác nhau của các mục tiêu IRKhông có mục tiêukiểuMiêu tảỨng dụng Comments14-barđơn mẫu 4-bar(7: 1 barproportions) cắt trongtấm kim loạiMRTD-a thiết lập các mục tiêu với không gian khác nhautần số là cần thiết để đo MRTDđặc tính

-đó là cần thiết để xoay các mục tiêu để đo lườngcả hai chiều dọc và ngang MRTD2lổ chốtmục tiêutròn cắt mẫutrong tấm kim loạiMDTD-a thiết lập các mục tiêu với kích thước khác nhau làcần thiết để đo MDTD đặc trưngmục tiêu pinhole -Nhỏ là cần thiết trong quá trìnhPVF đo lường3vuôngmục tiêuvuông đơnMô hình cắt kim loạisheetATF haySiTF,NETD,FPN(tùy chọn)- Một tập hợp các mục tiêu vuông cho ATFsự đo lường- Mục tiêu vuông duy nhất cho SiTF, NETD,FPN đo (kỹ thuật cũ)4mục tiêu kheđơn dài khe cắttrong tấm kim loạiSRF, MTFthiết lập các mục tiêu -a khe chiều rộng khác nhau làcần thiết để đo SRF-single đích khe rất hẹp cho MTFsự đo lường5hổn hợpmục tiêuđơn dài, hẹpmô hình khe cắt ở

kim loại tấm lệchbởi 45ºquétđiều chỉnh,chếtkênhcần thiết để kiểm tra interlace quétđiều chỉnh, cũng như để xác định strappedhoặc các kênh chết trong bộ tạo ảnh quét.Các hiệu ứng này xuất hiện trong một hình thứcđộ lệch từ lý tưởng mịn chéodòng.6cạnh nhắm mục tiêu một nửa mặt trăng củacạnh sắc nét mịnMô hình cắt kim loạisheetESF, MTFESF (cạnh chức năng lây lan) được đotrực tiếp. MTF được tính toán trên cơ sởESF đo.7alignmentmục tiêumô hình của pinhole-và cross-kết hợpboresighting, tập trungvàalignmentkích thước khác nhau là cần thiết tùy thuộc vàolĩnh vực hinh xem8đôi 4-mục tiêu thanhđôi 4-barmô hình (theo chiều dọcvà ngang 4-thanh mẫu)MRTD

nó có thể rút ngắn thời gian đo lườngcủa MRTD vì cả hai chiều ngang 4-barpatter và dọc 4-bar mẫu được xemcùng một lúcNhiều4-barmục tiêunhiều 4-barmô hình khác nhauKích thước cắt trong một đơntấm kim loạiMRTDgiải pháp hiệu quả chi phí cho MRTDđo khi thử nghiệm đang được tiến hànhra ở tần số 2-3. A nhiều đơnMục tiêu 4-bar với một số mô hình 4-barcó thể thay thế một loạt các mục tiêu 4-bar vớimột mô hình duy nhất.10 nhiềulổ chốtnhiều thông tưmô hình khác nhauđường kính cắt giảm trong mộttấm kim loại đơnMDTDgiải pháp hiệu quả chi phí cho MDTDđo. A nhiều pinhole đơnmục tiêu với một số mẫu pinhole thểthay thế một loạt các mục tiêu pinhole với mộtmô hình duy nhất.104

Trang 11211 Abingdonvượt quamục tiêuđơn Abingdonmô hình chéo cắt trongtấm kim loạithử nghiệmtheo dõi

hệ thốngchỉ tiêu được sử dụng để đánh giáhiệu quả của xử lý hình ảnhcác thuật toán trong sự hiện diện của tiếng ồn.12 méomục tiêuthiết lập các đường hẹptạo ra nhiềumô hình vuôngméo móđể đánh giá tuyến tính và góc cạnhchuyển vị do biến dạng tác dụng13 màu xámmục tiêuthiết lập những ô vuông nhỏkhác nhautruyềnphản ứnghàm sốcó thể tăng tốc độ đo lường phản ứngthông số14 bóngmục tiêumô hình bónggiống như thậtmục tiêuđánh giácủasurveillan-phạm vi cechỉ tiêu được sử dụng để đánh giáphạm vi giám sát các mục tiêu thựcMột quá trình cắt lỗ trong tấm kim loại cần thiết để sản xuất các mục tiêu IRcó vẻ đơn giản. Tuy nhiên, thực tế nó là khá khó khăn để sản xuất mục tiêu hàng IR thích hợpđược có thể đáp ứng các yêu cầu trình bày dưới đây.1. đồng nhất nhiệt cao của phân bố nhiệt độ trên bề mặt mục tiêu.Tính thống nhất của sự phân bố nhiệt độ trên các tấm tiêu nênđược tốt hơn một vài lần so với MRTD hoặc MDTD giá trị thu được với những mục tiêu hàngđược. Để thực hiện yêu cầu này, các mục tiêu phải được chế tạo

từ vật liệu dẫn nhiệt cao. Đồng hoặc hợp kim đồng làtấm thép chấp nhận được nhưng nên tránh. Tiếp theo, các tấm kim loại có thể khônglà quá mỏng như tấm mỏng được đặc trưng bởi độ dẫn nhiệt thấpthậm chí nếu được sản xuất từ vật liệu phù hợp. Dường như 0,3-0,5 mm có thểđược coi là độ dày tối thiểu của tấm kim loại cho mục tiêu manufactur-ing ngay cả trong trường hợp các tấm đồng.2. Độ chính xác cao của sản xuất khuôn mẫu. Nếu có sự khác biệt đáng kểgiữa khu vực trong những quán bar trong mục tiêu 4-bar, sau đó độ chính xác của MRTD lườngurement giảm vì tần số không gian của một mục tiêu như vậy được xác địnhvới một số lỗi. Nói chung, các dung sai sau đây được khuyến cáo:2% cho các mẫu có kích thước tối thiểu trên 1 mm và 4% cho các mẫu được-thấp 1 mm nhưng hơn 0,3 mm, và 8% cho mẫu dưới 0,3 mm.3. độ phát xạ cao của bề mặt phía mục tiêu phải đối mặt với các thử nghiệm hinh. Các mục tiêu hàngđược phát xạ nên được giống như các phát xạ đen để tránhtình hình khi mục tiêu được xem không phải do chênh lệch nhiệt độ nhưng dođể phát xạ khác nhau. Do đó mục tiêu phát xạ nên có ít nhất 0,97giống với bề mặt vật đen lý tưởng.4. phản xạ cao của bề mặt phía mục tiêu đối diện với vật đen. Mục tiêunên được đánh bóng hoặc tráng để có được phản xạ của ít nhất 0,9 đểloại bỏ ảnh hưởng của nhiệt độ đen trên nhiệt độ mục tiêu.Như chúng ta có thể thấy ở Tà ble 4,7 t ông danh sách các loại mục tiêu hồng ngoại là khá dài.Tuy nhiên, một bộ tiêu biểu của mục tiêu cho bộ tạo ảnh nhiệt giám sát thử nghiệm là khángắn:1. Một bộ sáu đến mười hai mục tiêu 4-bar (cho MRTD đo lường),105

Trang 1132. Mục tiêu Edge (cho phép đo MTF),3. Distortion mục tiêu (cho méo / FOV đo lường).Bộ chỉ tiêu 4-bar được xây dựng thông thường là từ một số mục tiêu duy nhất (pat- lớn hơncon nhạn biển) và một số 4-bar (mẫu nhỏ hơn gấp đôi). Độc thân lớn các mục tiêu 4-bar được sử dụngvì đơn giản là không có không gian cho các mô hình tăng gấp đôi trong các tấm tiêu nếu 4-barmô hình là lớn.Các mục tiêu cạnh thường được ưa thích hơn mục tiêu khe trong quá trình đo MTF.

Có một số lợi các mục tiêu cạnh nhưng một trong những quan trọng nhất là thực tếrằng một số mục tiêu khe là cần thiết để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt khác nhau trong tình huốngkhi một mục tiêu cạnh duy nhất có thể được sử dụng để đo MTF của bất kỳ im- nhiệtAger.Các mục tiêu biến dạng được sử dụng để đo biến dạng. Các hiệu ứng méotrong bộ tạo ảnh nhiệt của trường trung / hẹp của xem là thường nhỏ, gần như negli-gible. Tuy nhiên, cùng một mục tiêu có thể được sử dụng cũng cho phép đo các lĩnh vực của hinhview. Điều quan trọng là để đo các thông số sau này bởi vì chỉ khi chúng ta được biết đếnlĩnh vực xem có bất kỳ ý nghĩa để so sánh MRTD đặc điểm của một số nhiệttạo ảnh.Nó có thể là đáng ngạc nhiên cho một số độc giả rằng mục tiêu vuông không được bao gồm trong nàythiết lập cơ bản của IR mục tiêu. Các chỉ tiêu vuông truyền thống được sử dụng trong nhiều dec-Ades trong quá trình đo của NETD máy chụp nhiệt. Tuy nhiên, nó phải đượclưu ý rằng các mục tiêu này đã được sử dụng để đo lường NETD quét tạo ảnh nhiệtsử dụng máy hiện sóng. Ngày nay, grabber khung thường được sử dụng thay vì os-cilloscopes. Tiếp theo, nhìn chằm chằm tạo ảnh nhiệt thường được thử nghiệm thay vì quéttạo ảnh. Cuối cùng, phần mềm hiện đại cho phép phân tích của bất kỳ một phần của hình ảnh được tạobởi bộ tạo ảnh nhiệt. Do đó mục tiêu hình chữ nhật không cần thiết đúng cho lườngurement các thông số tiếng ồn. Những mục tiêu này cần thiết để đo ATF nhưngnó là một đặc điểm khá hiếm khi đo.Các loại mục tiêu IR được liệt kê trong Bảng 4. 7 là cần thiết trong trường hợp thí nghiệm mở rộngmáy chụp, nhiệt hoặc khi được sử dụng trong các mục tiêu đa mẫu chúng tôi muốn tăng tốc độ kiểm trathủ tục. Các ứng dụng của các mục tiêu này được thể hiện trong cùng một bảng.4.2.5 Hình ảnh mua lại / module phân tíchThu nhận hình ảnh module / phân tích được xây dựng từ các khối sau: PC, khunggrabber (video card), và kiểm tra phần mềm. Nó thực chất là một máy tính chuyên ngành để thực hiệnnhiệm vụ cần thiết ra trong thử nghiệm tạo ảnh nhiệt. Các mô-đun nên cho phép mua lạicủa tín hiệu đầu ra từ man hinh nhiệt thử nghiệm, phân tích các hình ảnh được chụp,và bán tự động xác định các đặc điểm quan trọng của bộ tạo ảnh nhiệt.4.2.5.1 PC

Nói chung, máy tính nên cho phép xử lý các dữ liệu đầu vào từ các khung grab-ber, và tính toán và hiển thị các đặc điểm của bộ tạo ảnh nhiệt. Practic-đồng minh, tất cả các máy tính hiện đại có thể xử lý các nhiệm vụ như vậy.106

Trang 1144.2.5.2 Khung grabberHầu như tất cả các bộ tạo ảnh giám sát nhiệt tạo ra hình ảnh đầu ra trong hình thức của anađăng nhập tín hiệu điện video: chuẩn PAL hoặc NTSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên, càngtạo ảnh nhiệt hơn tạo ra những hình ảnh đầu ra theo hình thức tín hiệu kỹ thuật số: Fire Wire,USB 2.0, Camera Link, GigE, LVDS. Đặc biệt là trong ba tiêu chuẩn sau (CameraLink, GigE, LVDS) được phổ biến cho các nhà thiết kế có độ phân giải cao / tốc độ cao nhiệttạo ảnh.Nhiệm vụ của một grabber khung hình (video card) là để nắm bắt trình tự của các hình ảnh quáterated bởi kiểm tra man hinh nhiệt. Các lý tưởng khung grabber nên chấp nhận dữ liệu đầu vàotrong tất cả các tiêu chuẩn điện tử điển hình: PAL, NTSC, cháy dây, USB 2.0, Camera Link,GigE, LVDS. Tiếp theo, điều quan trọng là không nên có sự xuống cấp đáng chú ýcác hình ảnh chất lượng gây ra bởi các grabber khung. Xin lưu ý rằng chi phí thấp nhất khunggrabber được thiết kế với mục đích để được sử dụng trong các ứng dụng chất lượnghình ảnh chụp không phải là quan trọng nhưng tỷ lệ nén là paramet- quan trọng nhấter.Mỗi thiết bị khung grabber nên cung cấp một trình điều khiển phần mềm thích hợp, mànên có thói quen tương thích với một trong, API thường được sử dụng hiện tại(Application Programming Interfaces). Ứng dụng thu thập hình ảnh (phần mềmmodule) được dựa trên các tiêu chuẩn như ví dụ TWAIN, hoặc nhiều hơn nguồn gốc của Microsofthệ điều hành giao diện như DirectShow, hoặc WIA (Windows Image Acquisition).Chức năng chính của module phần mềm thu thập hình ảnh là để có được hình ảnh từ videochụp thiết bị ở dạng khung hình riêng biệt hoặc - trong nhiều trường hợp - dạng videotrình tự. Bộ sưu tập như các dữ liệu hình ảnh có thể được thông qua ngày để chế biến tiếpvà phân tích.

Phần mềm 4.2.5.3 Kiểm traCó bốn nhiệm vụ của phần mềm thử nghiệm được sử dụng trong hệ thống để thử nghiệm máy ảnh nhiệt:1. Điều khiển từ xa từ máy tính của phần cứng hệ thống thử nghiệm (đen, quaybánh xe).2. Mua lại những hình ảnh đầu ra được tạo ra bởi máy ảnh nhiệt được thử nghiệm.3. Phần mềm hỗ trợ trong quá trình đo các thông số chủ quan: MRTD,MDTD.4. Bán tự động đo lường các thông số mục tiêu của thử nghiệm nhiệtman hinh.Các nhiệm vụ nêu trên có thể được xử lý theo cách khác nhau của máy tính khác nhauchương trình. Ở đây chúng ta sẽ xây dựng yêu cầu cơ bản và khuyến nghị cho thử nghiệmphần mềm.1. Dễ dàng để tìm hiểu, phương pháp đồ họa để kiểm soát nhiệt độ của vật đenvà vị trí của bánh xe quay.2. Các công cụ hỗ trợ cho các phần mềm trong các phép đo MRTD / MDTD:a) Lưu trữ các điều kiện thử nghiệm (loại máy chụp, xét nghiệm và số serial của nó, kiểm trangày, nhiệt độ môi trường xung quanh, collimator truyền, tần số mục tiêu),107

Trang 115b) Tính toán tần số mục tiêu trong lp / mrad sử dụng người dùng chèn dữ liệuchiều rộng của thanh trong mm,c) Tự động chèn nhiệt độ đen hiện vào bảng kiểm tratại các điểm thời gian xác định bởi người sử dụng,d) Sửa ảnh hưởng của hai thông số thử nghiệm (nhiệt độ môi trườngvà collimator truyền) về kết quả đo MRTD / MDTD,e) Trình bày đo MRTD / MDTD dưới dạng đồ họa hoặc bảng.f) Thông thường các phần mềm nên hạn chế các yêu cầu về người sử dụng chỉ đểđưa ra quyết định liệu anh có nhận ra mô hình 4-bar và thực hiện tất cả các dữ liệuphân tích, trực quan và ghi âm.3. Khả năng hợp tác với các loại khác nhau của khung grabbers khả năng để cap-tín hiệu cấu hình tiêu chuẩn khác nhau. Phần mềm nên cho phép chụphình ảnh không nén, hoặc bằng cách sử dụng phương pháp nén không sẽlàm suy giảm chất lượng cách đáng chú ý của các chuỗi bắt các hình ảnh10.4. Kiểm tra phần mềm nên cho phép đo lường bán tự động của hầu hết các khẩuthông số kiến của bộ tạo ảnh nhiệt giám sát: thông số tiếng ồn, SiTF,

MTF, bóp méo, biến dạng, FOV.5. Kiểm tra phần mềm nên cho phép đo các thông số quan trọng nhấtmáy chụp, nhiệt đo: độ chính xác, NETD, và SRF.Để tóm tắt, phần mềm kiểm tra tốt nên hướng dẫn người sử dụng thông qua các phép đoment quá trình và giảm thiểu các lỗi có thể. Yêu cầu này có thể được thực hiện bởimô-đun phần mềm bán độc lập được thiết kế để hỗ trợ đo lường cụ thểđặc tính mà làm cho người sử dụng để thực hiện các bước của thuật toán đo lườngvà cung cấp cho người sử dụng hướng dẫn chính xác về các bước đo.0123456700,20,40,60,811,21,4tần số không gian [1 / mrad]MTFVả. 4.22 sổ tiếng ồn Kiểu Mẫu thử nghiệmphần mềm.Vả. 4,23 MTF của hai khác nhau nhiệtmáy ảnh.10Điển hình phần mềm bắt hình thương mại đã được phát triển với mục đích để chụp và ghi lạichuỗi video dài sử dụng như là bộ nhớ ít nhất có thể trên đĩa cứng. Phần mềm do đó chẳng hạnthường làm giảm chất lượng hình ảnh của các ảnh được chụp và suy thoái này có thể ảnh hưởngkết quả đo.

108

Trang 1164.2.6 khối Tùy chọnNó là không thể, hoặc ít nhất là rất khó khăn để thực hiện thử nghiệm tạo ảnh nhiệtmà không có khối như các thử nghiệm hệ thống như: ống chuẩn trực, đen, bánh xe quay, bộcác mục tiêu, PC, khung grabber, và phần mềm thử nghiệm. Ngoài ra còn có một số khối cókhông cần thiết đúng nhưng vẫn có thể hữu ích.Buồng 4.2.6.1 Nhiệt độTạo ảnh nhiệt thường được thử nghiệm tại phòng thí nghiệm trong một tình huống khihọ dự kiến sẽ hoạt động đúng ở nhiệt độ khắc nghiệt của môi trường. Nó là một đồngmonly thật quên rằng các thông số của bộ tạo ảnh nhiệt có thể thay đổi đáng kể vớinhiệt độ môi trường xung quanh. Sự phụ thuộc này hay nói cách khác nhiệt độ hinh stabil-ity có thể được đo bằng cách đặt các imager thử nghiệm bên trong một buồng nhiệt độcủa nhiệt độ môi trường thay đổi và sau đó bằng những đặc tính man hinh.Có hai phương pháp để đo nhiệt độ ổn định: đầu tiên bằng cách đặt đểbuồng cả imager và đen, thứ hai - bằng cách đặt đểbuồng man hinh và sử dụng một căn phòng với một cửa sổ trong suốt. Sau nàyphương pháp thuận tiện hơn cho các phi hành đoàn kiểm tra.Có nhiều phòng nhiệt độ thương mại có sẵn trên thị trường.Tuy nhiên, họ thường không được tối ưu hóa để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt: họ quálớn, có quán tính thời gian / nhiệt quá cao, và các phòng thường khôngtrang bị cửa sổ hồng ngoại trong suốt. Vì vậy nó được khuyến cáo sử dụngđể thử nghiệm tạo ảnh nhiệt buồng nhiệt độ nhỏ của quán tính nhiệt thấpđược trang bị với một cửa sổ hồng ngoại trong suốt. Phạm vi nhiệt độ của temperat-buồng ure nên phù hợp với phạm vi nhiệt độ của môi trường nơi mà các thử nghiệmhinh là để được sử dụng. Một buồng nhiệt độ như vậy có thể cũng rất hữu ích trong quá trìnhquá trình hiệu chỉnh (điều chỉnh tiếng ồn không gian) trong suốt quá trình sản xuất.4.2.6.2 bảng quangBảng quang chống rung đắt tiền đặc biệt thường không cần thiết như là một nơinơi mà các thiết bị kiểm tra là để được đặt. Chính xác yêu cầu của sự liên kết củacác hệ thống thử nghiệm là thấp hơn nhiều so với tính chính xác của sự liên kết của một số hệ thống laser hoặcthiết bị ba chiều. Trong hầu hết các trường hợp, các thiết bị kiểm tra có thể được sắp xếp đúngtrên bất kỳ bằng gỗ (đá, kim loại) bảng lớn, nặng và ổn định. Tuy nhiên, chăm sóc đặc biệt

cần được thực hiện trong quá trình thử nghiệm tạo ảnh nhiệt tầm xa của lĩnh vực rất hẹpnhìn. Rung của bảng có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh của hình ảnh từman hinh thử nghiệm và có thể làm sai lệch kết quả đo. Trong trường hợp này nó là nghị củaded sử dụng bảng chống rung quang học đắt tiền hoặc sử dụng bảng điển hình biến đổivới thêm rung giảm xóc phần.4.3 Sản xuất / R & D thiết bị hỗ trợVì vậy, đến nay chúng tôi đã thảo luận trong các hệ thống chi tiết để thử nghiệm tạo ảnh nhiệthiểu chung là cuối cùng, sản phẩm đã sẵn sàng. Các bài kiểm tra bằng cách sử dụng trình thử nghiệm trước đóhệ thống cung cấp rất nhiều thông tin hữu ích để kiểm tra chất lượng cuối cùng và để bản địa hoá109

Trang 117điểm yếu của bộ tạo ảnh nhiệt được sản xuất cần được cải thiện. Tuy nhiêncác loại thiết bị kiểm tra cần thiết cho việc sản xuất và tạo ảnh nhiệtcho các dự án nghiên cứu và phát triển. Trước khi một man hinh nhiệt đã sẵn sàng cho thử nghiệm cuối cùng,một số hoạt động quan trọng phải được thực hiện:1. Sửa tiếng ồn không gian.2. Hiệu chuẩn máy chụp, nhiệt đo lường.3. Boresighting đến một quang / trục cơ khí tham khảo.4.3.1 Correction của tiếng ồn không gianHình ảnh được tạo ra bởi các cảm biến hồng ngoại FPA hiện đại, cảm biến đặc biệt là không làm mát bằng, làthường rất ồn ào. Tiếng ồn không gian là loại thống trị của tiếng ồn. Correctioncủa tiếng ồn không gian là cần thiết để có được một hình ảnh rõ ràng được tạo ra bởi bộ tạo ảnh nhiệt.Có nhiều thuật toán được sử dụng để sửa tiếng ồn không gian trong im- nhiệtagers. Tuy nhiên, họ thường dựa trên một khái niệm IR FPA module / nhiệthinh nhìn vào một bộ / bên ngoài nguồn bức xạ thống nhất nội bộ (Fig. 4.24). Chúng tôicó thể nói rằng để sửa tiếng ồn không gian chúng ta phải tạo ra một mảng dữ liệu hồ sơgiá trị của tiếng ồn này tại nhiệt độ môi trường khác nhau và vào tín hiệu đầu vào khác nhaucác cấp.

Thực tế, mảng dữ liệu đó được xác định bằng cách đặt một module IR FPA thử nghiệmhoặc kiểm tra man hinh nhiệt, nằm ở một khoảng cách rất ngắn để một vật đen vùng,một buồng nhiệt độ; và bằng cách ghi lại hình ảnh ở nhiệt độ buồng khác nhau,cho nhiệt độ đen khác nhau, và cho các thiết lập khác nhau hinh (tăng, mức độ,vv). Hoạt động này cung cấp cơ sở dữ liệu chính được sử dụng để hiệu chỉnh tiếng ồn không gian.Hiệu chỉnh lại bộ tạo ảnh nhiệt sử dụng chopper cơ khí nội bộ chỉ cung cấpthêm cơ sở dữ liệu thứ cấp.Một số đội sản xuất thực hiện các chỉnh sửa tiếng ồn không gian trên cơ sởcác dữ liệu thu được trong quá trình kiểm tra các module IR FPA; những người khác thực hiện sửa chữacủa tiếng ồn không gian trên cơ sở dữ liệu có được trong quá trình kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt hoàn chỉnh.Trường hợp đầu tiên là thuận tiện hơn vì blackbodies nhỏ hơn và nhỏ hơn temper-buồng ature của điện năng thấp và quán tính nhiệt thấp có thể được sử dụng.Trong lần thứ haitrường hợp blackbodies lớn hơn và nhiệt độ phòng cao hơn phải được sử dụng, nhưngcác điều kiện thử nghiệm giống điều kiện làm việc tốt của bộ tạo ảnh nhiệt thật và bet-hiệu quả ter điều chỉnh của tiếng ồn không gian có thể đạt được.110

Trang 118a)buồng nhiệt độđenthân thểIR FPAmô-đunb)nhiệthinhbuồng nhiệt độđenthân thểVả. 4,24. Khái niệm điển hình của sự điều chỉnh của tiếng ồn không gian.Từ thời điểm kiểm tra phần cứng của xem hai mô-đun thử nghiệm cơ bản cần thiết để thực hiệnđo tiếng ồn không gian của các thử nghiệm man hinh nhiệt: một buồng nhiệt độvà một vật đen khu vực.Nhiệm vụ của hai mô-đun là để mô phỏng các điều kiện môi trường thực sự

công việc của hinh / IR FPA mô-đun thử nghiệm. Do đó các yêu cầu khác nhau de-cấp phát trên khu vực địa lý nhưng chúng ta hãy đề xuất các yêu cầu về hai vào mô hình nàyules mà làm cho chúng phù hợp để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt vụ phải làm việc trong bất kỳđiều kiện khí hậu.Bảng 4.8. Yêu cầu về buồng nhiệt độ.Thông sốYêu cầuPhạm vi nhiệt độ-30ºC Đến + 60ºCNhiệt độ đồng nhấttốt hơn ± 0.5ºCÂm lượngTối ưu hóa để số máy chụp được thử nghiệm tạicùng thời gianTốc độ điều chỉnh nhiệt độ Nhiệt độ Full dưới 45 phútBảng 4.9. Yêu cầu đối với vật đen.Thông sốYêu cầuQuy mô phát đenlớn hơn đường kính của ống kính quang học của thử nghiệm -Tại ít nhất 10%hinh-Tại lớn hơn ít nhất bốn lần so với kích thước của bộ cảm biến hồng ngoại FPANhiệt độ môi trường làm việcphạm vi-30ºC Đến + 60ºCPhạm vi nhiệt độ khác biệt giữa  C  40  CNhiệt độ tuyệt đối-40ºC Đến 80ºC111

Trang 119Như chúng ta có thể thấy trong Bảng   4.9, các yêu cầu về vật đen được sử dụng cho nhũngrection của tiếng ồn không gian của bộ tạo ảnh nhiệt khác biệt đáng kể từ các yêu cầu trênblackbodies sẽ được sử dụng trong các hệ thống thử nghiệm điển hình đã được thảo luận trong phần4.2.2.Chúng ta phải nhớ rằng hệ thống kiểm tra thường điển hình được thiết kế để làm việc tại

điều kiện phòng thí nghiệm trong một tình huống khi các bài kiểm tra tiếng ồn không gian được thực hiện trong Ex-điều kiện nhiệt độ treme. Do đó có sự khác biệt lớn trong các yêu cầuvào nhiệt độ làm việc và trên phạm vi nhiệt độ tuyệt đối. Tiếp theo, cũng có một số làsự khác biệt trong các yêu cầu về kích thước của bộ phát đen. Trong trường hợp thử nghiệm điển hìnhhệ thống một vật đen có kích thước cực phát bằng 50x50 mm có thể được coi như suffi-cient vì các lỗ hổng trong các mục tiêu thường nhỏ hơn khoảng 40 mm. Cácblackbodies đó sẽ được sử dụng trong phòng nhiệt độ họ phải lớn hơnđường kính của các quang của hinh thử nghiệm. Quang có đường kính khoảng 100 mm làthường gặp trong nhiều bộ tạo ảnh phi nhiệt. Vì vậy blackbodies của một kích thước ởít nhất khoảng 125 mm có thể được coi là chấp nhận được đối với các bài kiểm tra tiếng ồn không gian của major-ity của bộ tạo ảnh nhiệt.Về mặt lý thuyết nó có thể sử dụng một vật đen lớn cho cả hai thử nghiệm hiệu chuẩn(không gian hiệu chỉnh tiếng ồn) chụp, giám sát và xét nghiệm điển hình của im- nhiệtagers. Tuy nhiên, giải pháp thỏa hiệp như vậy là không thuận tiện cho người sử dụng do ne-cessity của hướng dẫn di chuyển vật đen nặng, tốc độ kiểm tra giảm, và cuối cùng đôm đenđộ tin cậy cơ thể có thể xấu đi, quá. Vì vậy nó được khuyến khích để sử dụng hai biệtblackbodies cialized: một vật đen nhỏ như là một module của một hệ thống để thử nghiệmtạo ảnh nhiệt, và đen lớn hơn để hiệu chỉnh tiếng ồn không gian.4.3.2 Hiệu chuẩn máy chụp, đo nhiệtHiệu chuẩn máy chụp, nhiệt đo lường là một quá trình mà mối quan hệgiữa nhiệt độ của một tín hiệu đen và đầu ra được tạo ra bởi imager thử nghiệm làxác định đối với các thiết lập khác nhau của hinh. Các nguyên tắc hiệu chuẩn là đơn giản:man hinh là nhìn vào một vật đen nằm trong lĩnh vực của mình xem như thể hiện trong hình.4.25.Các yêu cầu về môi trường trên bộ tạo ảnh nhiệt đo không phải làkhắc nghiệt như các yêu cầu như trên máy chụp, giám sát. Tiếp theo, do một số thiết kếsự khác biệt ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường trên hình ảnh được tạo ra bởiimagers đo là không lớn như trong trường hợp máy chụp, giám sát.Vì vậy nó được khuyến khích để thực hiện hiệu chuẩn máy chụp, đo nhiệttại một số nhiệt độ môi trường bằng cách sử dụng một buồng nhiệt độ nhưng điều này

đề nghị có thể được coi như là một tùy chọn.Hiệu chuẩn máy chụp, nhiệt đo lường có thể có khả năng thực hiện bằng cách sử dụngmột hệ thống tiêu biểu cho bộ tạo ảnh nhiệt giám sát thử nghiệm khi thử nghiệmimagers đo được nhìn vào vật đen qua ống chuẩn trực. Tuy nhiênthực blackbodies từ hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh giám sát có thể được sử dụngchỉ cho hiệu chuẩn một phần của bộ tạo ảnh nhiệt đo lường.Tuyệt đốiPhạm vi nhiệt độ của blackbodies điển hình được sử dụng cho phạm vi giám sát thử nghiệm (từ112

Trang 1200ºC đến 100ºC)là quá hẹp để cân chỉnh máy chụp, đo nhiệtđược thiết kế để đo nhiệt độ không tiếp xúc mục tiêu của nhiệt độbiến từ khoảng -20ºC đến khoảng 300ºC (đôi khi lên đến 1000ºC).Có mặt trên thị trường một số blackbodies khác biệt của nhiệt độ mở rộngphạm vi từ khoảng -15ºC lên đến khoảng 150ºC-180ºC [24,3 0].   Blackbodies như vậy có thểđược sử dụng để hiệu chuẩn, thậm chí nhiều hơn cho hiệu chuẩn, đo nhiệttạo ảnh tối ưu hóa cho nhiệt độ dao động không quá chỉ hơi lớn hơnphạm vi nhiệt độ tuyệt đối của các blackbodies. Tuy nhiên, giới hạn trên củaPhạm vi nhiệt độ của hầu hết các bộ tạo ảnh nhiệt thường cao hơn nhiều so với 180ºC.Do đó một số blackbodies phạm vi nhiệt độ kết hợp rộng là cần thiết đểthực hiện hiệu chuẩn của hầu hết các bộ tạo ảnh nhiệt đo lường.nhiệthinhbuồng nhiệt độđenthân thểVả. 4.25. Khái niệm về hiệu chuẩn máy chụp, nhiệt đo lường.4.3.3 Boresighting đến một quang / trục cơ khí tham khảoBoresighting là một quá trình để gắn trục chính của một hệ thống đơn lẻ hoặc một loạtcác hệ thống quang học hoặc điện quang với một trục quang học tham khảo nhất địnhhoặc trục cơ khí.Về cơ bản các mục tiêu của boresighting của một man hinh nhiệt là để đạt được một tình huốngKhi nào:a) trục chính của man hinh nhiệt song song với trục quang-điện tử kháchệ thống giám sát (trường hợp khi man hinh nhiệt là một phần của một đa lớn hơncảm biến hệ thống giám sát),

b) trục chính của man hinh nhiệt song song với một trục cơ khí tham khảo.Nói cách khác, mục đích của quá trình boresighting là để đạt được một tình huống khi:a) tất cả các hệ thống con của hệ thống hình ảnh quang-điện tử lớn đang tìm kiếm vàocùng một điểm (giả định: khoảng cách lớn hơn so với tiêu hàng trăm lầnchiều dài của quang học của các hệ thống con),b) một hệ thống hình ảnh (man hinh nhiệt) đang tìm kiếm tại một điểm chính xác được biết đếntọa độ tương đối so với tham chiếu trục cơ khí).Khi quá trình boresighting không được thực hiện đúng cách, chúng tôi có thể có được một tình huốngKhi nào:113

Trang 121a) man hinh nhiệt tạo ra một hình ảnh của một khu vực hơi khác nhau mà khu vực nàynhìn thấy trên hình ảnh được sản xuất bởi các camera truyền hình (hai hình ảnh hơidi dời); phạm vi bằng laser finder có thể đo khoảng cách, nhưng không đến điểm đánh dấu trêncác hình ảnh được tạo ra bởi sự man hinh nhiệt,b) man hinh nhiệt tạo ra một hình ảnh của các mục tiêu quan tâm nhưng chúng ta không thểxác định tọa độ tuyệt đối / tương đối chính xác về mục tiêu.Boresighting chụp, nhiệt có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các phiên bản đặc biệt của hệ thốngđể thử nghiệm tạo ảnh nhiệt hoặc bằng cách sử dụng hệ thống đặc biệt tối ưu hóa cho boresightingnhiệm vụ.Thông thường có ba loại hệ thống cho boresighting máy chụp nhiệthoặc các hệ thống giám sát đa cảm biến.Các hệ thống đầu tiên được dựa trên một khái niệm của một chùm tia chuẩn trực sản xuất ra tronghướng của tọa độ góc chính xác được biết đến.Các hệ thống thứ hai được dựa trên một khái niệm của một bộ cảm biến hình ảnh thêm cố địnhmột trục cơ khí tham khảo nhìn vào hướng của ống chuẩn trực kiểm tra.Các hệ thống thứ ba sử dụng một cảm biến hình ảnh cố định để thêm một tài liệu tham khảo cơ khítrục nhìn vào mục tiêu vô cùng (mục tiêu thực sự ở khoảng cách xa).Quá trình Boresighting thường là khu vực bên ngoài quan tâm của cuốn sách này và có trách nhiệm

không được thảo luận thêm. Thông tin chi tiếtvề thiết bị choboresighting chụp, nhiệt có thể thu được từ các nhà sản xuất thiết bịđể thử nghiệm tạo ảnh nhiệt những người có thể cung cấp tùy chọn cũng boresighting thiết bị.4.4 Tài liệu tham khảo1. tiêu chuẩn ASTM E 1213-2002 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Nhiệt độ phân giảiSự khác biệt cho Thermal Imaging Systems "2. tiêu chuẩn ASTM E 1311-99 "Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tối thiểu Phát hiện nhiệt độSự khác biệt cho Thermal Imaging Systems "3. Bryant P., Grigor J., McHugh S., So sánh hiệu năng của mục tiêu phản xạ và phát xạhệ thống máy chiếu cho các cảm biến hồng ngoại hiệu suất cao, Infrared Imaging Systems: Thiết kế,Phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV, SPIE Vol. 5076, pp.242-249, 2003.4. Chrzanowski K., J. Fischer, W. Wrona, thử nghiệm của Imagers nhiệt Đối với không phá hủyỨng Dụng Kiểm Thử nhiệt, ASTM Tạp chí Khảo thí và Đánh giá, 28, 395-402 (2000).5. Chrzanowski K., đánh giá của collimators IR để thử nghiệm các hệ thống ảnh nhiệt,Optoelectronics Review, 1/2007.6. Chrzanowski K., Lee HC, Wrona W., Một điều kiện về độ phân giải không gian của collimators IR chothử nghiệm các hệ thống ảnh nhiệt, Kỹ thuật quang học., 39 (5), 14.137-1.417 (2000).7. Chrzanowski K., đánh giá của máy ảnh nhiệt thương mại trong hệ thống chất lượng,quangKỹ thuật, Vol. 41, số 10 (2002).8. Áp dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu với TMS320 gia đình, lý thuyết, thuật toán vàtriển khai, Vol.2, Texas Instruments, 1990, 570-573.9. Hướng dẫn các biểu hiện của sự không chắc chắn trong đo lường, Tổ chức Quốc tếỦy ban-điện quốc tế Standarisation-Quốc tế Tổ chức pháp lýĐo lường-Văn phòng quốc tế của cân đo, TAG 4 / WG 3 năm 1993.10. Holst GC, kiểm tra và đánh giá các hệ thống hình ảnh hồng ngoại, Công ty Xuất bản JCD(2008).114

Trang 122

11. Holst GC, The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol.3: Electro-Optical Hệ thốngThiết kế, phân tích và kiểm tra, Chapt. 4, pp. 206-207, SPIE (1993).12. Holst GC, Infrared Imaging Hệ thống kiểm tra, Vol.4, Chapt. 4 trong The hồng ngoại & Electro-Sổ tay hướng dẫn Hệ thống quang học, Michael C. Dudzik ed, SPIE 1993.13. International chiếu sáng từ vựng, CIE publ. Số 1 7.4, IEC publ. Số 50 (845) (1987).14. ISO 15.529, Nguyên tắc của phép đo chuyển giao chức năng điều chế (MTF) của mẫuhệ thống hình ảnh, 199915. Li .X. Một cuộc điều tra sự ổn định của nhiệt kế điện trở platin công nghiệp, HartKhoa học16. Lloyd JM, The hồng ngoại & Handbook Systems Electro-Optical, Vol.3: Electro-OpticalThiết kế hệ thống, phân tích và kiểm tra, Chapt. 1, SPIE (1993).17. MIL-STD-1859: Thiết bị chụp ảnh nhiệt, Performance Parameters Of, 1983.18. Driggers R., Văn Hodgkin A., Vollmerhausen R., O'Shea P., tối thiểu được giải quyếtđo chênh lệch nhiệt độ trên bộ tạo ảnh undersampled, Proc. SPIE Vol. 5076Hệ thống hình ảnh hồng ngoại: Thiết kế, phân tích, mô hình hóa, và kiểm tra XIV;Năm 2003.19. STANAG 4349, Đo khác biệt tối thiểu phân giải nhiệt (MRTD) của nhiệtmáy ảnh, năm 1995.20. Tavener JP, lỗi thường gặp trong đo lường nhiệt độ công nghiệp., Isotech Tạp chíThermometry Vol.6 số 2 năm 1995, 20-27.21. Sổ tay Photonics, Book 3, p. H398-H404, Laurin Công ty xuất bản (1993).22. R. Walker, Đạt 0.25mK không chắc chắn với một nhiệt kế kháng tích hợp mạchreadout., Hart khoa học.23 Gỗ L., Phòng thí nghiệm Bench Phân tích các hệ thống hình ảnh nhiệt, Opt. Eng., 15,G193-G197 (1976).24. www.ci-systems.com25. www.ci-systems.com/eo/flir/mets.asp26. www.eoi.com27. www.electro-optical.com/datashts/collimtr/collimat.htm28. Giới hạn www.electro-optical.com/eoi_page.asp?h=Diffraction29. www.hgh.fr30. www.inframet.com31. www.inframet.com/testing_infrared_imaging_systems.htm32. www.sbir.com

33. www.optikos.com34. www.sbir.com/stc_collimators.htm35. www.sorl.com/productline/oaps/offaxisparabolas.htm115

Trang 1235 thủ tục thử nghiệmCác phương pháp tạo ảnh nhiệt thử nghiệm không phụ thuộc vào các thiết bị đo chođo. Có rất nhiều điểm tương đồng trong các thủ tục đo lường của para-mét của bộ tạo ảnh nhiệt sử dụng thiết bị kiểm tra từ các nhà sản xuất khác nhau nhưngcũng có một số khác biệt, đặc biệt là kết quả từ một thực tế là ngày nayhầu hết các phép đo được hỗ trợ sử dụng phần mềm chuyên dụng [8, 10]. There-nổi bật trong chương này, các thủ tục kiểm tra đơn giản hóa độc lập của phần mềm thử nghiệmthiết bị sẽ được trình bày. Những thủ tục kiểm tra đơn giản để tham khảo trực tiếpthiết bị chỉ được sản xuất bởi một trong những nhà sản xuất thiết bị kiểm tra (Inframetwww.inframet.com) như chỉ các thiết bị này là theo ý của tác giả. Tuy nhiên,đã trình bày trong chương này các thủ tục kiểm tra cần được cũng có giá trị cho các thiết bị kiểm tratừ các nhà sản xuất khác.Hơn hai mươi thông số của bộ tạo ảnh nhiệt có thể được đo để mô tả ac-curately thử nghiệm tạo ảnh nhiệt. Ở đây trong chương này, chúng tôi đang thảo luận về đo lườngthủ tục chỉ có một nhỏ nhưng các nhóm quan trọng nhất của các thông số nhiệttạo ảnh; MRTD, MTF và tiếng ồn thông số (NETD, FPN, không đồng nhất, 1 / ftiếng ồn, tiếng ồn thành phần 3D, NPSD).Sự nhấn mạnh chính đã được đưa về đo lường của MRTD do hai lý do cơ bản.Đầu tiên, MRTD được coi là tham số quan trọng nhất của bộ tạo ảnh nhiệtvà nó thường được đo bằng cả hai người dùng máy chụp nhiệt và các nhà sản xuấtcủa các bộ tạo ảnh. , Mặc dù đơn giản rõ ràng việc đo MRTD thứ hailà khó khăn và nó rất dễ dàng để thực hiện sai sót trong thủ tục đo lường có thể signific-antly giảm độ chính xác của các kết quả thử nghiệm.Nó là rất có thể xảy ra rằng một nhóm thử nghiệm có khả năng để thực hiện chính xác MRTDđo lường của bộ tạo ảnh nhiệt hiện đại sẽ không có vấn đề để thực hiện lườngurement các thông số khác của bộ tạo ảnh nhiệt.5.1 MRTDMRTD được coi là tham số quan trọng nhất của bộ tạo ảnh nhiệt.MRTD đo là cả hai đơn giản và khó khăn. Đơn giản bởi vì các quyết định là

được thực hiện bởi con người; không có công cụ để ghi và xử lý hình ảnh điện tử đượccần thiết. Khó khăn vì nhiều nguồn sai số phép đo có thể tồn tại.Một thước đo chủ cổ điển của MRTD là một quá trình tốn thời gian.Các phép đo có thể được rút ngắn bằng cách sử dụng phép đo MRTD bán tự độngphương pháp. Tuy nhiên, là sau này có thể được sử dụng thực tế chỉ có các nhà sản xuất.Để thực hiện đo lường MRTD bán tự động, nó là cần thiết để thực hiệnra đầu tiên đo MRTD cổ điển của một vài bộ tạo ảnh cùng loại đểxác định hệ số điều chỉnh. Các hệ số chỉ có giá trị cho chỉ loại nàymáy chụp nhiệt. Yêu cầu này làm cho MRTD bán tự động lườngment hấp dẫn chỉ khi số lượng lớn của bộ tạo ảnh của cùng một thời là để được kiểm tra.116

Trang 124Đội 5.1.1 thử nghiệmMRTD là một thước đo chủ quan khi quyết định về kết quả kiểm tra được thực hiện bởimột quan sát của con người. Nó là tự nhiên mà có một số thay đổi của con người trong cảnhdân số của con người. Để khắc phục biến đổi này, cả hai tiêu chuẩn và chuyên ngànhvăn học khuyên bạn nên thực hiện MRTD đo bằng một số (ít nhất baquan sát) và sau đó kết quả kiểm tra trung bình [1-4].   Bằng cách này, sự thay đổi củakết quả nhận được của các đội kiểm tra khác nhau nên được loại bỏ về mặt lý thuyết. Thực tế,sự khác biệt giữa MRTD kết quả đo của man hinh nhiệt cùngthu được bằng một số các đội kiểm tra ở cấp cao như 50% là khá phổ biến [2, 3].Có hai lý do cơ bản cho tình huống này. Đầu tiên, sự khác biệt trong thử nghiệmthiết bị, phát hiện tiêu chí, điều kiện quan sát, và trong một phép đothủ tục được sử dụng trong quá trình thử nghiệm. Thứ hai, trình độ đào tạo của các phi hành đoàn kiểm tra.Cómột xu hướng chung mà các nhà quan sát người dành hàng trăm giờ làm việc vớitạo ảnh nhiệt được thích nghi tốt với hình ảnh điển hình nhiệt ồn ào và họ nhận đượckết quả tốt hơn và kết quả là ổn định hơn. Vì vậy nó rất cao nên đểthực hiện MRTD đo chỉ bởi các đội kiểm tra sử dụng những người Somaligọi là "quan sát MRTD đủ điều kiện". Những người sau này là những người không cóvấn đề y tế với đôi mắt của mình và đã qua huấn luyện đặc biệt, nơi họđã trở thành quen thuộc với MRTD đo. Họ thực hiện các bài kiểm tra MRTD gương mẫu choít nhất chục hoặc nhiều giờ và sau đó lặp lại của các kết quả thử nghiệm của họ và họ

khả năng phát hiện và nhận ra mục tiêu tương phản thấp trong môi trường ồn ào làkhẳng định.Việc đào tạo các nhà quan sát MRTD đủ điều kiện nên được thực hiện bằng cách sử dụng một loạtkhác nhau tạo ảnh nhiệt thị trường thực sự. Đào tạo như vậy cũng có thể được hỗ trợ sử dụngmô phỏng máy tính11.Trong thời gian làm việc thực tế, thời gian quan sát được khá thường bị hạn chế. Người quan sát phảinhanh lên để phát hiện và nhận ra những mục tiêu ông đang tìm kiếm trong khung cảnh.Tuy nhiên, nó thường được chấp nhận rằng trong MRTD kiểm tra các quan sát viên được phépkhông giới hạn (trong phạm vi hợp lý) thời gian xem. Nó cải thiện kết quả thử nghiệm nhỏ trongso với các điều kiện thử nghiệm giới hạn thời gian.5.1.2 Phát hiện tiêu chíNó thường được chấp nhận trong văn học mà người quan sát có thể xem xét rằng ông "thấy"mô hình 4-bar khi anh ta có thể đếm bốn thanh riêng biệt. Các thanh không đượcnhìn thấy tất cả các thời gian. Họ có thể được bao phủ bởi tiếng ồn gian và thời gian nhưng vẫn còn những quan sátmáy chủ phải chắc chắn rằng anh ta có thể nhận ra tất cả bốn thanh. Các thanh có thể bị bóp méo.Một hoặc hai quán bar có thể được mở rộng hơn so với những người khác nhưng vẫn là người quan sát phải có khả năngđể nhận ra một cách riêng biệt bốn thanh.11VIRTEST chương trình máy tính tự do có sẵn từ www.inframet.com trang web có thể được sử dụng chođào tạo.117

Trang 125Môi trường 5.1.3 thử nghiệmĐiều kiện quan sát như chiếu sáng môi trường xung quanh,nhiệt độ môi trường có thểảnh hưởng đáng kể kết quả đo. Nó thường được coi là môi trường xung quanh màđiều kiện chiếu sáng trong các bài kiểm tra MRTD phải tương tự như làm việc bình thường

điều kiện của man hinh nhiệt thử nghiệm. Tiếp theo, các môi trường xung quanh đề nghịnhiệt độ của standrds thử nghiệm là 20 ± 2 ° C. Nếu các xét nghiệm được thực hiện tại khác nhaunhiệt độ, sau đó kết quả kiểm tra cần được sửa chữa.Ảnh hưởng của hai yếu tố trên kết quả đo phải được đưa vào tài khoảnvà sửa chữa: nhiệt độ môi trường xung quanh và hệ số truyền của kênh quanggiữa imager và các hệ thống kiểm tra. Nhiệt độ môi trường tùy thuộc vào giá trị chính xáccả hai giảm hoặc có thể làm tăng kết quả đo MRTD. Truyền hạn chếluôn luôn làm tăng kết quả đo.Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường trên kết quả đo có thể được sửa chữa bằng cáchnhân các kết quả đo bằng hệ số điều chỉnh nhất định cor.Trong trường hợp máy chụp, không làm mát bằng nhiệt (có thể giả định rằng tiếng ồn làm hinhkhông phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường), hệ số có thể được xác định bằng cách sử dụngcông thức sau:()λλλλλλλλdsysTTMdsysTTMTcorsba

sbabababa)(),()(),()()(∫∫ΔΔ∂∂∂∂=,(5.1)nơi Tbalà nhiệt độ môi trường mà các phép đo được thực hiện, Tba (s)là nhiệt độ nền tiêu chuẩn,M (T,λ) Là exitance quang phổở nhiệt độ T và bước sóngλ, Sys (

λ) Là tương đối phổ hinhnhạy cảm, vàΔλlà ban nhạc hinh quang phổ.Trong trường hợp máy chụp nhiệt làm mát (nó được giả định rằng máy dò đốm sáng của môi trường xung quanhnhiệt độ tùy thuộc vào tiếng ồn được sử dụng) các hệ số cor có thể được xác địnhsử dụng công thức này:()λλλλλλλλdsysTTMdsysTTMTcorsbasbabababa)(),

()(),()()(∫∫ΔΔ∂∂∂∂=.(5.2)Nếu chúng ta giả định rằng nhiệt độ môi trường xung quanh tham chiếu tương đương với 20 C, sau đó cho điển hìnhtạo ảnh nhiệt của 3-5  m và 8-12  m dải quang phổ, các coef- chỉnhficient cor có thể được trình bày như trong F ig. 5.1.118

Trang 126Vả. 5.1. Hệ số điều chỉnh cor cho bộ tạo ảnh nhiệt điển hình của dải quang phổ3-5  m và 8-12  m: hình vuông - không làm mát bằng 3-5 m; hình thoi - khônglàm mát bằng 8-12 m; tam up - làm mát bằng 8-12 m; tam giác xuống - làm mát bằng 3-5  m).Sử dụng các giá trị của hệ số cor hình. 1.1 và T thể 1.1 nólà về mặt lý thuyết có thể để sửa kết quả đo MRTD khi đođược thực hiện ở một khoảng nhiệt độ môi trường xung quanh từ 0  C đến 40  C. Tuy nhiên,imagers nhiệt thực sự thực hiện các giả định tương đối cũng lấy để lấy được công thứccho hệ số cor chỉ trong khoảng từ 10  C đến 30  C. Vì thếnó được khuyến cáo không thực hiện MRTD bên ngoài khoảng nhiệt độ này.Ảnh hưởng củahệ số truyền của kênh quang học có thể được sửa chữa bởi

nhân kết quả của một giá trị của hệ số truyền của kênh. Trong trường hợp của mộtBiến hệ thống kiểm tra mục tiêu, khoảng cách giữa các hệ thống kiểm tra và man hinh làrất ngắn, ảnh hưởng của không khí trên truyền bức xạ là không đáng kể, vàhệ số truyền của kênh quang bằng collimator truyền.Giá trị của collimator truyền có thể thay đổi khá đáng kể từ khoảng 0,85khoảng 0,96. Tiếp theo, collimator truyền phụ thuộc vào một phạm vi quang phổ. Bởi vìbiến đổi đáng kể này, người sử dụng nên luôn nhận được thông tin từnhà sản xuất về collimator truyền trong dải quang phổ quan tâm.Việc sửa chữa được thực hiện bằng cách sử dụng công thức trình bày dưới đây:MRTDcor= MRTDmτcol,(5.3)nơi MRTDcorlà MRTD sửa chữa, MRTDmlà phép đo ban đầukết quả, và τđèolà hệ số truyền của ống chuẩn trực.Trong trường hợp của hệ thống kiểm tra biến khoảng cách không có ống chuẩn trực trong quangkênh nhưng khoảng cách hệ thống hinh-test là còn. Trong điều kiện bình thường khi1190510152025303540450

0,20,40,60,811,21,41,61,8nhiệt độ [C]Coefficient

Trang 127khoảng cách là dưới khoảng 100 m và phép đo được thực hiện tại tốt trong khí quyểnđiều kiện chúng ta có thể xem xét rằng truyền qua khí quyển là gần như thống nhất và thực hiệnkhông thực hiện bất kỳ điều chỉnh. Tuy nhiên, khi các phép đo được thực hiện tại cònkhoảng cách hoặc ở điều kiện khí quyển nghèo truyền qua khí quyển thì nênđược tính toán và ảnh hưởng của nó trên kết quả đo sửa chữa.Việc sửa chữa được thực hiện bằng cách sử dụng công thức trình bày dưới đâyMRTDcor= MRTDmτmột,(5.4)nơi τmộtlà truyền qua khí quyển.

Bảng 5.1. Hệ số điều chỉnh cor cho bộ tạo ảnh nhiệt điển hình của dải quang phổ3-5  m và 8-12  m ở môi trường xung quanh (nền) nhiệt độ khác nhau.Nhiệt độNon-làm mátNon-làm mátLàm mátLàm mátTba3-5 micromet8-12 micromet3-5 micromet8-12 micromet00.550.780.740.8820,580.80,760.8940.620,820.790,9160,660.840.810.9280.70,870.840,93100.740.89

0.860,94120.790,910.890.95140.840,930,910.97160.890.960,940,98180,940,980.970.99201.01.01.01.0221.061.031.031.01241.121.051.061.03261.181.071.09

1.04281,251.11.121.05301.321.121.151.06321.391.151.181.07341,461,171.211,08361,541.21.241.09381.621.221.271.1401.71.241.31.125.1.4 Mục tiêuMRTD là một hàm liên tục của sự khác biệt nhiệt độ trên mục tiêu fre- không giantần. Tuy nhiên, MRTD được đo chỉ tại một số điểm. Kết quả là sauxấp xỉ và MRTD đường cong được trình bày.Nó thường được coi là MRTD phải được đo tại ít nhất ba lường

ment điểm mà khu vực đặt tại ba phạm vi tần số không gian: thấp, trung bình,120

Trang 128và cao. Trong trường hợp của bộ tạo ảnh nhiệt nhìn chằm chằm tần số của các mục tiêu nhỏ nhất(tần số cao nhất) nên được về tần số Nyquist. Sau này ai có thểđược tính bằng 1 / (2 IFOV).Ba điểm đo là số lượng tối thiểu. Đó là đề nghị để thực hiệnđo tại nhiều điểm hơn. Thực tế nó có nghĩa là để thử nghiệm một tập hợp các biệtferent tạo ảnh nhiệt có sẵn trên thị trường một bộ ít nhất mười hai mục tiêu 4-barlà cần thiết.Tiếp theo, nếu các thông số kỹ thuật của màn hinh hiện thử nghiệm MRTD của nó giá trị nóđược khuyến khích để thực hiện các phép đo chính xác ở tần số không gian cùngnhư báo cáo trong các thông số kỹ thuật.Tần số không gian của mô hình 4-bar được tính nhưν [lp / mrad] = f '[m] / (2 một [mm]) - trong trường hợp hệ thống kiểm tra biến mục tiêu,ν [lp / mrad] = R [m] / (2 một [mm]) - trong trường hợp hệ thống kiểm tra biến mục tiêu,nơi ν là tần số không gian của các mục tiêu 4-bar, f 'là tiêu cự của các đồng nghiệplimator, R là khoảng cách giữa hệ thống kiểm tra (máy bay mục tiêu) và man hinh (op-tics máy bay), và một là chiều rộng của một thanh duy nhất trong các mục tiêu 4-bar.Tần số không gian của các mục tiêu gương mẫu sử dụng trong một số hệ thống mục tiêu biếnvà trong một hệ thống khoảng cách biến được trình bày trong Bảng 5.2-T thể 5.3. Trong trường hợp đầu tiênnó được giả định rằng một loạt các mục tiêu 4-bar của một biến rộng thanh từ 0,1 mm đến4 mm và biến collimator dài tiêu cự từ 1 m đến 3 m đã được giả định. Trongtrường hợp thứ hai nó đã được giả định rằng các biến hệ thống kiểm tra khoảng cách sử dụng hai 4-barmô hình: lớn hơn thanh 10 mm; nhỏ hơn 4 mm bar.Tiêu chuẩn quốc tế khuyên bạn nên thực hiện các phép đo MRTD sử dụng mục tiêu hàngđược với một mẫu hình 4-bar duy nhất [1 -4].   Các mục tiêu có thể được luân chuyển để có những quán bar ởngang, dọc hoặc khác vị trí. Mục đích của việc này là để giúp người quan sát để con-

centrate và làm cho công việc của mình dễ dàng hơn bởi vì anh ta có thể hy vọng tìm thấy chỉ có một 4-bar pat-chim nhạn trên một nền tảng thống nhất và không có đối tượng khác mà có thể đánh lạc hướng atten-tion của các quan sát viên. Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tế của tác giả cho thấy rằng pla-cing hai mẫu 4-bar (một mô hình 4 thanh dọc và ngang một mô hình 4-bar)không làm giảm độ chính xác đáng kể của MRTD đo lường nhưng tăng tốc lườngquá trình urement như trong vòng một quá trình cả hai chiều ngang và MRTD MRTD dọccó thể được xác định. Vì vậy nó được khuyến khích sử dụng các mục tiêu 4-bar đôi trongQuá trình đo MRTD, đặc biệt là khi sự khác biệt giữa ngangMRTD và dọc MRTD đang mong đợi.a)b)Vả. 5.2. Hai mục tiêu 4-bar: a) duy nhất 4-bar mẫu b) đôi mẫu 4-bar121

Trang 129Bảng 5.2. Tần số không gian của hàng loạt gương mẫu của mục tiêu 4-bar trong trường hợp của bốn varicó thể thử nghiệm hệ thống mục tiêu của collimator khác nhau độ dài tiêu cựf 'chiều rộng thanh[mm]fre- không giantần[1 / mrad]tần số không gian[1 / mrad]tần số không gian[1 / mrad]tần số không gian[1 / mrad]f '= 1000 mmf '= 1500 mmf '= 2000 mmf '= 3000 mm4.000.130.19

0.250.383.360.150.220.300.452.830.180.270.350.532.380.210.320.420.632.000.2515000.500.751,680.300.450.600.891.410.350.530.711.061.190.420.630.841.261.000.500.751.00

1.500.840.6015001.191.790.710.701.061.412.110.590.851.271,692.540.501.001.502.003.000.421.191.792.383.570.351.4315002.864.290.301,672.503,335.000.252.003.004.006.00

0.212.383.574.767.140.182.784.175.568.330.153,3315006.6710.000.133,855,777.6911,540.105.007.5010.0015.00122

Trang 130Bảng 5.3. Tần số không gian (trong lp / mrad] của hai mô hình 4-bar như một hàm của khoảng cáchRgiữa các imager và biến hệ thống kiểm tra khoảng cách và chiều rộng của mục tiêu thanhmộtR [m]một = 10[mm]một = 4[mm]R[m]một = 10mm

một = 4[mm]R[m]một = 10[mm]một = 4[mm]R[m]một = 10[mm]một = 4mm10,05 0,125 0,95 2,375 37 19 1,854,62560 37.520.10.2520 12.538 1.94,7562 3.17.7530,15 0,375 1,05 2,625 39 21 1,954,87564 3.2840.20.522 1.12,7540 2566 3.3

8,2550,25 0,625 1,15 2,875 41 23 2.055,12568 3.48.560.30.7524 1.2342 2.15.2570 3.58,7570,35 0,875 1,25 3,125 25 43 2.155,37572 3.6980.4126 1.33,2544 2.25.574 3.79,2590,45 1,125 1,35 3,375 45 27 2.255,62576 3.89,510 0.51,2528 1.43.546 2.35,7578 3.9

9,7511 0.55 1.375 29 1,45 3,625 47 2,355.87580 41012 0.61.530 1.53.7548 2.4682 4.110.2513 0,65 1,625 1,55 3,875 49 31 2,456,12584 4.210.514 0.71,7532 1.6450 2.56.2586 4.310.7515 0,75 1,875 1,65 4,125 52 33 2.66.588 4.41116 0.8234 1.74.2554 2.76.7590 4.511.2517 0,85 2,125 1,75 4,375 56 35 2.8795 4,7511,875

18 0.92.2536 1.84.558 2.97.25100 512.5*R - khoảng cách, a = 10 mm - Chiều rộng của một thanh duy nhất của mô hình lớn hơn;a = 4 mm - Chiều rộng của mộtthanh duy nhất của mô hình nhỏ hơnNhiều mục tiêu 4-bar có thể đẩy nhanh quá trình đo lường thậm chí nhiều hơn.Tuy nhiên,việc sử dụng các chỉ tiêu là rủi ro hơn do ảnh hưởng không được xác nhận về đo lườngđộ chính xác trong tình huống khi người quan sát thấy một số mô hình cùng một lúc.Tiếp theo, Parabolic off trục collimator là về mặt lý thuyết quang sai miễn phí nhưng chỉ cho on-trục điểm. Hình ảnh của patters 4-bar nằm bên ngoài trung tâm mục tiêu có thể bị bóp méođáng chú ý trong trường hợp của collimator thấp F-number. Do đó, nhiều 4-bar tar-được nên chỉ được sử dụng khi đo lường thời gian ngắn là rất quan trọng.Vả. 5.3. Nhiều mục tiêu 4-bar123

Trang 131Quay của thanh mẫu luôn luôn ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm. Các kết quả tồi tệ nhất chúng tôicó thể nhận được khi góc quay là khoảng 45 °. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn và đặcized văn học khuyên bạn nên thực hiện các phép đo cho hai trường hợp: theo chiều dọcthanh (được gọi là MRTD ngang) và các thanh ngang (còn gọi là dọc MRTD)và kết quả trung bình. Trong trường hợp của bộ tạo ảnh nhiệt nhìn chằm chằm sự khác biệt giữa ho-rizontal MRTD và dọc MRTD thường nhỏ. Tình hình hoàn toàn nghịch vàoTrường hợp chức năng quét bộ tạo ảnh nhiệt. Ngang MRTD thường là tốt hơn đáng kể(50% hoặc nhiều hơn) hơn dọc MRTD (Fi g. 5.4). Vì vậy nó là cần thiết để được rấtcẩn thận với một vị trí mục tiêu khi thử nghiệm quét tạo ảnh nhiệt. Một 90º đơn giảnluân chuyển là đủ để thay đổi quyết liệt kết quả xét nghiệm.Vả. 5.4. Ảnh của đôi mục tiêu 4 vạch được tạo bởi một man hinh nhiệt quét.

5.1.5 offsetTiêu chuẩn quốc tế khuyên bạn nên thực hiện các phép đo đầu tiên cho MRTDmô hình tích cực, sau đó cho mẫu tiêu cực, và cuối cùng là kết quả trung bình [1- 4].Mục đích của đề nghị này là để sửa ảnh hưởng của hiệu ứng bù đắp trên MRTDkết quả đo. Bù đắp tồn tại khi tối thiểu sự khác biệt nhiệt độ tích cực(thiết lập bởi bộ điều khiển đen) cần thiết để nhận ra dương mô hình 4-bar thấpmục tiêu tần số không bằng tối thiểu chênh lệch nhiệt độ tiêu cực cần thiết đểnhận tiêu cực mô hình 4-bar của cùng một mục tiêu. Chúng tôi cũng có thể nói ít chính xácmà bù đắp tồn tại khi người quan sát có thể nhận ra mô hình 4-bar trong tình huống khibộ điều khiển nhiệt độ đen chỉ ra khác biệt bằng số không. Như vậymột tình huống tạo ra một xu hướng liên tục ở nhiệt độ khác biệt readout.Có một loạt các yếu tố khác nhau có thể tạo các offset: độ chính xác hạn chế lườngurement của nhiệt độ mục tiêu bằng cách sử dụng phương pháp gián tiếp (đầu dò nhiệt độ không phải làchèn vào tấm mục tiêu nhưng vào tường bánh xe quay), sự khác biệt của phát xạgiá trị của tấm tản nhiệt và tiêu đen, nhiệt độ giới hạn đồng nhất vềbề mặt của bộ tản nhiệt đen, vvNếu đo lường MRTD chỉ được thực hiện đối với các mẫu tương phản tích cực sau đó bù đắpcó thể tạo ra các lỗi đo đáng kể. Nếu đo lường MRTD được thực hiện chocả hai phản tích cực và tiêu cực, và các kết quả được tính trung bình sau đó ảnh hưởngcủa sự bù đắp về kết quả MRTD được sửa chữa. Tuy nhiên, phương pháp này bù đắp chỉnhđược dựa trên giả định rằng sự bù đắp không thay đổi theo thời gian. Thời gian từthời điểm khi MRTD đo lường đã được thực hiện cho độ tương phản cực đến mo-124

Trang 132ment khi MRTD đo lường đã được thực hiện cho một âm có thể được ước tính như2-4 phút. Bù đắp có thể thay đổi khá đáng kể trong thời gian đó nếu các xét nghiệm là car-Ried hiện ở phòng ổn định thấp của nhiệt độ môi trường và các hệ thống kiểm tra không phải làbảo vệ tốt chống lại sự biến đổi nhiệt độ môi trường xung quanh.Như chúng ta thấy, hiệu quả của phương pháp điều chỉnh bù đắp phụ thuộc trực tiếp vàosự ổn định tạm thời của sự khác biệt nhiệt độ giữa các mục tiêu và các đôm đencơ thể; gián tiếp - về chất lượng của một hệ thống kiểm tra và các điều kiện môi trường trong

các phòng thử nghiệm. Vì vậy nó được khuyến khích dùng cho MRTD đo lườngcủa làm lạnh nhìn chằm chằm tạo ảnh nhiệt hiện đại (các yêu cầu cao nhất) chỉ kiểm tra thốngtems của giảm cao bù đắp các biến thể. Nếu không, các kết quả đo ở mức thấpdải tần số không gian sẽ không được lặp lại.Nếu OFSET ổn định được xác nhận sau đó chúng ta có một cơ hội để tăng tốc độ lườngment quá trình. Đầu tiên chúng ta có thể sửa carry bù đắp và tiếp theo ra MRTD lườngments chỉ cho độ tương phản tốt.Trong trường hợp của hầu hết các hệ thống kiểm tra bù đắp có thể được dễ dàng đo được và sau đó loại bỏsử dụng điều khiển vật đen. Nó có thể được đo và sau đó tính toán sử dụng cho- nàycăn:2 /)(-+Δ+Δ=TTbù lại.(5.5)ΔT+là sự khác biệt nhiệt độ tích cực tối thiểu khi người quan sát nhậncác mục tiêu và ΔT-là sự khác biệt nhiệt độ âm tối thiểu khi người quan sátcó thể nhận ra các mục tiêu.Khi bù đã được tính toán bằng cách sử dụng công thức trình bày ở trên các quan sát viênnên chèn giá trị bù đắp vào bộ nhớ điện tử của bộ điều khiển. Sau đó, sự thiên vị trongdấu hiệu cho thấy nhiệt độ khác biệt được loại bỏ và chúng tôi có thể xem xét các bài kiểm trahệ thống như "bù đắp miễn phí" ít nhất trong một thời gian giới hạn.5.1.6 cài đặt Imager

Các nhà quan sát cho phép để điều chỉnh tất cả các thiết lập man hinh cho đến khi họ cho rằnghọ có được hình ảnh tốt nhất trong MRTD đo. Dưới đây chúng tôi trình bày một sốhướng dẫn:a) tăng thiết lập (tương phản) để tối đa (trong các phép đo tần số khi thấpchỉ tiêu được sử dụng),b) sáng lập (level) đến vị trí trung bình,c) cải đặt cạnh (boost điện tử) tắt khi MRTD được đo tạidải tần số thấp,d) cải đặt cạnh (boost điện tử) trên MRTD khi được đo tạitrung bình / dải tần số cao.Những hướng dẫn này không nên được coi là "phải làm" điều kiện. Có im-agers khi ở các cài đặt khác nhau kết quả thử nghiệm tốt hơn có thể được nhận.125

Trang 133Có rất nhiều bộ tạo ảnh nhiệt với xây dựng trong màn hình hiển thị. Để tạo ảnh như vậy, haicấu hình hiển thị có thể là: 1) thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng dis- hinh gốcchơi; 2) Các xét nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng một màn hình chất lượng cao đặc biệt. Các phương pháp tiếp cận đầu tiênđược khuyến cáo là chỉ sau đó chúng tôi có thể nhận được thông tin về khả năng thực sự của thử nghiệmtạo ảnh nhiệt.5.1.7 Static / hình ảnh năng độngCổ điển định nghĩa MRTD đề cập đến mục tiêu tĩnh và MRTD nói chung làmột thước đo khả năng man hinh để phát hiện, nhận dạng và xác định mục tiêu tĩnh.Tuy nhiên,trong công việc thực tế của bộ tạo ảnh nhiệt hình ảnh của mục tiêu tĩnh trở nên hơiđộng do phong trào hinh (bàn tay con người rung động khi man hinh di động làgiữ; chuyển động hoặc rung động của một chiếc xe tăng được trang bị với một imager vv nhiệt).Tiếp theo,người đứng đầu của người quan sát là hiếm khi hoàn toàn tĩnh trong công việc thực tế, quá. Vì vậy nóvẻ hợp lý rằng các quan sát viên phải được phép di chuyển nhẹ cả im-agers và người đứng đầu của họ trong MRTD đo để mô phỏng điều kiện làm việc thực tế.Nó có thể ngạc nhiên nhưng cử động nhỏ nhất của hinh thể trọng khá đáng kểchứng minh kết quả đo MRTD đặc biệt là trong trường hợp của hinh không được làm mát bằng

cao cố định mẫu tiếng ồn do các hiệu ứng pha. Trong trường hợp nhìn chằm chằm tạo ảnh, khihinh đang dần rung nó thường là dễ dàng hơn để phát hiện các mô hình 4-bar so vớitình hình khi man hinh được ổn định hoàn toàn.5.1.8 Differential bước nhiệt độSTANAG 4349, Đo tối thiểu được giải quyết sự khác biệt nhiệt (MRTD)camera nhiệt điều chỉnh đo MRTD máy chụp nhiệttrình bày hướng dẫn chính xác về các bước của nhiệt độ khác biệt đó phải đượcsử dụng trong quá trình xét nghiệm (Bảng 5 0,4). Những khuyến nghị này là hoàn hảo haithập kỷ trước khi độ phân giải nhiệt độ điển hình của bộ tạo ảnh nhiệt đã về200 mK. Điều chỉnh nhiệt độ khác biệt với 10 mK bước là hoàn hảochấp nhận được đối với bộ tạo ảnh như vậy. Tuy nhiên, điều chỉnh nhiệt độ khác biệt với10 mK bước là hoàn toàn không thể chấp nhận trong trường hợp máy chụp, nhiệt hiện đại;đặc biệtlàm mát bằng máy chụp, nhìn chằm chằm của độ phân giải nhiệt độ thường dưới 20 mK.Tiếp theo,các khuyến nghị về các bước cho sự khác biệt nhiệt độ trên 2° Clà vô íchDo phạm vi nhiệt độ này là không thực tế sử dụng trong các thử nghiệm hiện đạitạo ảnh nhiệt nhạy cảm.Vì vậy tác giả cập nhật các bảng vớibước khác biệt khuyến nghị để các hình thức thể hiện trong Bảng   5.5.Bảng 5.4. Đề nghị các bước của nhiệt độ khác biệt trong MRTD đo.Δ Tbước điΔ Tbước đidưới 0,5  C0.01  C1  C - 2,0  C0.1  C0,5  C - 1,0  C0.02  C2 ° C - 8,0 ° C0.2  C1  C - 2,0  C0,05  Chơn 8,0  C

0,4  C126

Trang 134Bảng 5.5. Cập nhật các bước được đề nghị của nhiệt độ khác biệt trong MRTD đo.Δ Tbước điΔ Tbước đi<0,02  C0.002  C0,5  C - 1,0  C0.02  C0.02  C - 0,1  C0.005  C1  C - 2,0  C0,05  C0.1  C - 0,5  C0.01  C1  C - 2,0  C0.1  C5.1.9 Phương pháp đoCó hai phương pháp cơ bản để đo MRTD:1. Giữ tần số không gian liên tục và thay đổi nhiệt độ khác nhau,2. Giữ chênh lệch nhiệt độ không đổi và thay đổi tần số không gian.Trong trường hợp hệ thống thử nghiệm cổ điển (biến hệ thống kiểm tra mục tiêu), chỉ có phương pháp đầu tiên làcó thể.Trong trường hợp của biến hệ thống kiểm tra khoảng cách, cả hai phương pháp có thể được sử dụng; nhưngthực tế phương pháp thứ hai được áp dụng.Trong trường hợp của phương pháp đầu tiên, để đo MRTD tại một điểm đotần số không gian được giữ không đổi nhưng sự khác biệt nhiệt độ thay đổi. Thực tế, điều nàycó nghĩa là một mục tiêu duy nhất được sử dụng nhưng các quan sát viên quy định chênh lệch nhiệt độgiữa các quán bar và nền cho đến khi ông thấy rằng ông có thể nhận ra 4-barmô hình. Thủ tục này được lặp đi lặp lại nhiều nhà quan sát và sau đó là một mục tiêu là Ex-thay đổi và đo lường của một điểm MRTD mới được thực hiện.Trong trường hợp của phương pháp thứ hai, để đo MRTD tại một trong đo lường

điểm, chênh lệch nhiệt độ được giữ không đổi nhưng tần số không gian khác nhau. Practic-đồng minh này có nghĩa là bộ điều khiển đen giữ chênh lệch nhiệt độ không đổinhưng khoảng cách giữa hệ thống kiểm tra và thử nghiệm hinh được tăng lên từ từ(tần số không gian được gia tăng) cho đến khi quan sát thấy rằng đây là dis- cao nhấttầm khi ông vẫn có thể nhận ra các mô hình 4-bar. Thủ tục này được lặp đi lặp lại bởimột số nhà quan sát và sau đó chênh lệch nhiệt độ mới được thiết lập và đo lườngmột điểm MRTD mới được thực hiện.127

Trang 13501234560.010.1110100MRTD[K]ν[1 / mrad]Tần số không gianVả. 5.5. MRTD kết quả đo của ba quan sát bằng cách sử dụng không gian liên tục fre-tần và phương pháp đo nhiệt độ thay đổi.012345

60.010.1110100MRTD[K]ν[1 / mrad]Tần số không gianVả. 5.6. MRTD kết quả đo của ba quan sát bằng cách sử dụng nhiệt độ không đổisự khác biệt và phương pháp tần số không gian biến.Cả hai phương pháp này cần cung cấp những đường cong MRTD thức tương tự. Lợi thếcủa phương pháp đầu tiên là kiểm soát bán tự động của chênh lệch nhiệt độvà tần số không gian (số mục tiêu) bằng cách sử dụng các phần mềm kiểm tra. Tiếp theo, các varicó thể thử nghiệm hệ thống mục tiêu mà sử dụng phương pháp này đòi hỏi ít không gian để thực hiện lườngurement và các bài kiểm tra có thể được thực hiện ngay cả trong một căn phòng nhỏ.Các hệ thống kiểm tra biến khoảng cách yêu cầu thay đổi thường dẫn của khoảng cáchgiữa các imager và các hệ thống kiểm tra. Tiếp theo, nhiều không gian hơn là cần thiết trong quá trình thử nghiệm128

Trang 136thủ tục.Một hành lang dài 20-50 m chiều dài thường được yêu cầu, nhưng trong trường hợpcác bài kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt tầm xa khoảng cách xa hơn đôi khi cần thiết.Những yêu cầu này tạo ra các vấn đề hậu cần cho một số người dùng tiềm năng của kiểm tra equip-ment.Tuy nhiên, một số ưu điểm nghiêm trọng của việc kiểm tra thống biến khoảng cáchHướng dẫn thanh toán. Đầu tiên, tốc độ đo cao trong trường hợp thử nghiệm im- nhiệt cầm tay

agers hay trong mọi trường hợp khi một sự thay đổi khoảng cách có thể được nhanh chóng. Thứ hai, một lợi thế lớncủa hệ thống kiểm tra khoảng cách biến là khả năng thực hiện các phép đotại bất kỳ tần số không gian. Chúng ta phải nhớ rằng, trong trường hợp của hình ảnh mục tiêu biếnmáy chiếu hoặc đo MRTD có thể được thực hiện chỉ ở tần số không gianđó là bằng với tần số không gian của bộ chỉ tiêu 4-bar sở hữu sử dụng. Điều nàytính năng sau này tiết kiệm rất nhiều vấn đề và tiền bạc khi nó là cần thiết để kiểm tra biệtEnt tạo ảnh nhiệt tại các tần số không gian khác nhau. Thứ ba, kiểm tra biến khoảng cáchhệ thống có thể được tùy chọn sử dụng ở điều kiện trường để cho phép thử nghiệm tạo ảnh nhiệtnằm tại hãng cơ khí của họ. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng rất khó để thực hiệnra chính xác MRTD đo ở điều kiện trường do ảnh hưởng có thể có củađiều kiện môi trường trên kết quả đo. Nó là cần thiết để bảo vệ kiểm trahệ thống chống lại gió, ánh nắng mặt trời trực tiếp, mưa, vv Nói cách khác, nó là cần thiết để đạt đượctương đối nhiệt độ môi trường ổn định để cho phép MRTD chính xác tại thực địa.Nó thường được thực hiện bằng cách sử dụng một số loại bảo vệ các thiết bị kiểm tra: dựng-ings với mở cửa sổ hoặc cửa, lều, vvA. Trường hợp của biến hệ thống kiểm tra mục tiêuDưới đây là một thủ tục chi tiết cho MRTD đo sử dụng một thử nghiệm biến mục tiêuhệ thống được trình bày.1. Viết ra dữ liệu thử nghiệm cơ bản: loại hinh, số serial hinh, lĩnh vực của mìnhnhìn; ngày thi; số lượng và tên của các quan sát viên; ở xung quanhnhiệt độ; collimator truyền; định hướng (theo chiều dọc hoặc chiều ngang)các mô hình thanh.2. Fix để bánh xe quay một bộ chỉ tiêu 4-bar giữ mô hình thanh thích hợpđịnh hướng. Tần số không gian của các mục tiêu nên được bằng không giantần số của các điểm đo cần thiết. Các mục tiêu cần đượcsắp xếp theo thứ tự sau: mục tiêu lớn nhất của không gian thấp nhấttần số trở thành mục tiêu số 1, các mục tiêu nhỏ nhất trong không gian cao nhấttần số được số lượng cao nhất trên các bánh xe.3. Đặt man hinh nhiệt được thử nghiệm tại đầu ra của ống chuẩn trực. Man hinhnên nhìn vào ống chuẩn trực. Chú ý: các quang của hinh nênđược lưu giữ như là gần với lỗ hổng trên tường đầu ra collimator càng tốt.4. Bật man hinh.5. Bật điều khiển vật đen.6. Chờ ít nhất 15 phút. Hãy dành thời gian cho cả hai man hinh và thử nghiệm

hệ thống để đạt được trạng thái cân bằng nhiệt.7. Thiết lập sự khác biệt nhiệt độ bằng bộ điều khiển đen để 2ºC.129

Trang 1378. Đặt mục tiêu của các tần số không gian thấp nhất ở vị trí hoạt động (vị tríkhi mục tiêu được đặt tại mặt phẳng tiêu cự ống chuẩn trực và có thể được nhìn thấy bởiman hinh nhiệt được thử nghiệm).9. Tập trung man hinh cho đến khi bạn có được một hình ảnh sắc nét của các mô hình 4-bar.10. Xoay man hinh cho đến khi hình ảnh của mô hình 4-bar nằm trongtâm của lĩnh vực hinh xem.11. Set bằng cách sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ khác nhau đen bằng số không.12. Tăng từ từ (xem các bước đề nghị của nhiệt độ khác biệtcho thấy trong T thể 5.5) chênh lệch nhiệt độ tích cực cho đến khi quan sát tôi bắt đầuđể nhận ra 4-bar patter. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tại nhưΔT+đến Bảng 5.7.13. Giảm nhẹ sự khác biệt nhiệt độ tích cực cho đến khi hình 4-barbiến mất.14. Trao đổi quan sát viên.15. Tăng chênh lệch nhiệt độ từ từ tích cực cho đến khi quan sát II bắt đầuđể nhận ra mô hình 4-bar. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tạinhư ΔT+đến cột 7 Bảng 5.7.16. Giảm nhẹ sự khác biệt nhiệt độ tích cực cho đến khi hình 4-barbiến mất. Quan sát viên Exchange.17. Tăng chênh lệch nhiệt độ từ từ tích cực cho đến khi quan sát III bắt đầuđể nhận ra mô hình 4-bar. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tạinhư ΔT+các Bảng 5.7.18. Giảm nhiệt độ cho đến khi quan sát tôi bắt đầu nhìn thấy tiêu cực 4-barmục tiêu.Thông thường nó là cần thiết để có được sự khác biệt nhiệt độ dưới số khôngđể xem âm mục tiêu 4-bar. Tuy nhiên, trong trường hợp của hệ thống kiểm tra vớimột bù đắp các mục tiêu tiêu cực đáng kể có thể được nhìn thấy ngay cả đối tích cựcsự khác biệt nhiệt độ gần bằng không (xem trường hợp điển hình trong Bảng   5.7).Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tại như ΔT

-đến Bảng 5.7.19. Giảm nhẹ sự chênh lệch nhiệt độ tiêu cực cho đến khi hình 4-barbiến mất. Quan sát viên Exchange.20. Tăng chênh lệch nhiệt độ từ từ tiêu cực đến quan sát II bắt đầu đểnhận ra mô hình 4-bar. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tại nhưΔT-đến Bảng   5.7.21. Giảm nhẹ sự chênh lệch nhiệt độ tiêu cực cho đến khi hình 4-barbiến mất. Quan sát viên Exchange.22. Tăng chênh lệch nhiệt độ từ từ tiêu cực đến quan sát III bắt đầuđể nhận ra mô hình 4-bar. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tạinhư ΔT-đến Bảng 5.7.23. Trao đổi mục tiêu sử dụng bánh xe quay. Mục tiêu số 2 nên được đặtở vị trí hoạt động.24. Lặp lại 8-18 điểm.25. Lặp lại các điểm 19-20 cho tới khi đo MRTD đã được thực hiện cho tất cả 4-barmục tiêu.130

Trang 13826. Tính toán giá trị MRTD cho mỗi người quan sát như là một trung bình từ ghisự khác biệt nhiệt độ tích cực ΔT+và sự khác biệt nhiệt độ tiêu cựcΔT-2-+Δ-Δ=Δ=TT

TMRTD.Điền vào các ΔT cột cho mỗi quan sát trong bảng kết quả xét nghiệm.27. Tính đo thô MRTDm như một MRTD trung bìnhtừ mỗi quan sát(5.6)MRTDm= (Δ T1+ Δ T2+ ... + Δ Tn) / N,(5.7)nơi MRTDnlà kết quả đo cho n quan sát (n = 3 trong trường hợp giới thiệutrong Bảng   5.7). Điền vào các MRTDmcột.28. Đúng đo thô MRTDmkết quả sử dụng công thức nàyMRTDcor= MRTDmcor (Tmột) Τđèo(5.8)nơi cor (Tmột) Là hệ số điều chỉnh (xem Bảng 5.1) và τđèolà xuyênmittance của ống chuẩn trực. Điền vào các MRTD

corcột.Các thủ tục trình bày ở trên cho phép chúng tôi để đo MRTD tại một định hướng.Các dữ liệu mẫu mực thể hiện trong Bảng 5.6 và Tab le 5,7 tái fer để thanh dọc ori-entation đó kích hoạt để đo MRTD ngang. Để đo dọcMRTD nó là cần thiết để thay đổi hướng của mục tiêu 4 thanh duy nhất cố định vàobánh xe quay trên định hướng ngang, và lặp lại các thuật toán trình bày trướcvà chèn các kết quả thử nghiệm để Bảng   5.8.Chú ý: Nếu đôi mục tiêu 4-bar (se.   E Hình 5  0,2) được sử dụng sau đó cả hai MRTD ngangvà dọc MRTD có thể được đo tại một quá trình đo.Bảng 5.6. Điều kiện thử nghiệm mẫu mực.KhôngĐiều kiện thử nghiệmGiá trị1Tên Imager, chủng loại, số lượng và lĩnh vựcnhìnMarico, làm mát bằng 8-12 mm, không có 232,FOV: 2 ° x1.5 °2Số nhà quan sát và tên3 (F. Fotell, K. Novak, Y. Russon)3Ngày thiTháng mười một 12,20064Nơi thử nghiệmPhòng thí nghiệm Nhà máy số 105Kiểu hệ thống kiểm tra và sốDT 2000 không A12 / 20056Nhiệt độ môi trường16 ° C (điều chỉnh hệ số 0,98)7Collimator truyền0,948Loại mục tiêu và thanh vị tríĐộc 4 thanh mẫu, cực thẳng đứng

tion131

Trang 139Bảng 5.7. Bảng mẫu mực với kết quả kiểm tra MRTD ngang.Observer tôiObserver IIObserver IIINomộtνΔ T+Δ T-Δ T1Δ T+Δ T-Δ T2Δ T+Δ T-Δ T3MRTDmMRTDcor1 2,00 0,50 -0,02 0,08 0,05 -0,02 0,08 0,05 -0,03 0,09 0,060,050,052 1,00 1,00 -0,05 0,11 0,08 -0,07 0,13 0,1 -0,09 0,15 0,120,10,093 0,67 1,50 -0,13 0,19 0,16 -0,17 0,23 0,2 -0,22 0,28 0,25

0,20,194 0,50 2,00 -0,27 0,33 0,3 -0,34 0,4 0,37 -0,37 0,430,40,360,335 0,40 2,50 0,47 0,53 0,5 -0,55 0,61 0,58 -0,61 0,67 0,640,570,536 0,33 3,00 -0,77 0,83 0,8 -0,84 0,9 0,87 -0,87 0,930,90,860,797 0,29 3,51 -1,47 1,53 1,5 -1,47 1,53 1,5 -1,77 1,831,81,61,478 0,25 4,00 -3,17 3,23 3,2 -2,97 3,033-3,47 3,533,53,232,98một - chiều rộng thanh trong mm;  - tần số không gian trong lp / mrad; Δ T - chênh lệch nhiệt độ trong  đơn vị C;MRTD - trong  đơn vị CBảng 5.8. Bảng mẫu mực với kết quả kiểm tra MRTD dọc.Observer tôiObserver IIObserver IIINomộtνΔ T+Δ T-Δ T1Δ T

+Δ T-Δ T2Δ T+Δ T-Δ T3MRTDmMRTDcor1 2,00 0,50 -0,03 0,09 0,06 -0,02 0,08 0,05 -0,030,09 0,060,060,052 1,00 1,00 -0,06 0,12 0,09 -0,05 0,11 0,08 -0,090,15 0,120,10,093 0,67 1,50 -0,15 0,21 0,18 -0,19 0,25 0,22 -0,270,330,30,230,214 0,50 2,00 -0,32 0,38 0,35 -0,37 0,430,4 -0,520,43 0,470,430,45 0,40 2,50 -0,62 0,68 0,65 -0,67 0,62 0,64 -0,770,73 0,750,720,666 0,33 3,00 -1,07 1,131,1 -1,37 1,431,4 -1,371,43

1,41,31,27 0,29 3,51 -3,47 3,533,5 -3,17 3,233,2 -3,373,433,43,373,18 0,25 4,00 -----------một - chiều rộng thanh trong mm;  - tần số không gian trong lp / mrad; Δ T - chênh lệch nhiệt độ trong  đơn vị C;MRTD - trong  đơn vị CCác thuật toán đo lường trình bày trước đó tạo ra hai khác biệt đáng kểent MRTD đường cong: ngang và dọc MRTD MRTD. Đây là một tình huống điển hìnhđể quét bộ tạo ảnh nhiệt: MRTD ngang tốt hơn đáng kể dọcMRTD đặc biệt là ở dải tần số cao. Trong trường hợp nhìn chằm chằm tạo ảnh nhiệtsự khác biệt giữa ngang và dọc MRTD MRTD thường là nhỏ,đôi khi không đáng kể. Cũng không có quy tắc mà MRTD là tốt hơn cho nhìn chằm chằm im-agers.132

Trang 14000,511,52

2,533,544,50,020,060,20,632tần số [1 / mrad]MRTD[degC]Vả. 5.7. Gương mẫu ngang MRTD và kết quả đo MRTD thẳng đứng (hình vuông - hori-zontal MRTD; tam giác - MRTD thẳng đứng, không có biểu tượng - trung bình MRTD).Có một câu hỏi về tầm quan trọng lớn phải làm gì khi có một sự khác biệtgiữa ngang và dọc MRTD MRTD. Mọi người thường thích để có được một đơnMRTD đường cong thay vì các đường cong MRTD. Vấn đề là chúng ta sẽ nhận được hơi nhauđường cong ferent MRTD tùy thuộc vào phương pháp trung bình chúng ta lựa chọn: để tem- trung bìnhperatures hoặc tần số không gian trung bình, sử dụng trung bình đại số hay hình họctrung bình. Đề nghị văn học chưa phù hợp về vấn đề này. Các tác giả thườngsử dụng được phương pháp trung bình tần số sử dụng đại số có ý nghĩa bởi vì cách này có thểsử dụng cho tất cả các điểm đoνav= h+ 

v) / 2,(5.9)ở đâuνhlà tần số không gian của đường cong MRTD ngang tại Δ T cấp,νvlàtần số không gian của đường cong MRTD thẳng đứng tại Δ T cấp,νavglà không gian trung bìnhtần số của MRTD đường cong ở Δ T cấp.Các thuật toán để tính toán đường cong MRTD trung bình dựa trên ba bước.1. Xác định các chức năng mà gần đúng (Nội suy) đo MRTDhvàMRTDvdữ liệu. Hai chức năng thu được: MRTDh(Ν) và MRTDv(Ν).2. Tính toánνhvàνvở nhiều cấp độ của sự khác biệt nhiệt độ Δ T: MRTDhvà MRTDv(Ν).3. Sử dụng công thức (5 0,9) để tính toán avtại một sốmức nhiệt độ

Sự khác biệt Δ T.Sau khi thực hiện các thuật toán ba bước MRTD trung bình có thể được tính toánnhư trong trường hợp điển hình được trình bày trong hình. 5.7.Xin lưu ý rằng, các tùy chọn khác của tính trung bình MRTD cũng có thể làmiễn là nó được nêu rõ trong báo cáo thử nghiệm những phương pháp đã được sử dụng.133

Trang 141Các trình bày trước đó trong chi tiết thủ tục đo lường cổ điển là thời điểm hàng tiêu dùnging; đặc biệt là nếu tạo ảnh của một số lĩnh vực quan điểm là để được kiểm tra. Đối với mỗi FOVmột đường cong MRTD riêng biệt phải được đo lường; cả MRTD ngang và dọcMRTD. Các thủ tục đo lường có thể tăng tốc độ nếu ngang MRTD và versiontical MRTD thể được đo tại cùng một thời gian sử dụng cùng một mục tiêu. Nó có thểthực hiện nếu một mô hình hai mục tiêu 4-bar được sử dụng thay vì một mẫu duy nhất 4-bar điển hìnhmục tiêu (Hình. 5 0,2). Tiếp theo, các thủ tục đo lường có thể rút ngắn hơn nếu MRTD làđo chỉ cho các mục tiêu tương phản dương. Như một giải pháp có thể chấp nhận chỉ làbù đắp được ổn định và đã được sửa chữa đến một mức độ không đáng kể.Nó có nghĩa là MRTD đo lường có thể được thực hiện cho các mục tiêu tương phản dươngchỉ cho các hệ thống kiểm tra của nhỏ bù đắp và có thêm một số loại bù đắpgiám sát. Nói chung các nhóm thử nghiệm nên được thông báo về thời gian bù đắpthay đổi.Tiếp theo, nó luôn luôn khuyến khích vào đầu thử nghiệm một man hinh nhiệt mớithực hiện đo bù đắp, sửa bù đắp bằng cách sử dụng các công cụ phần mềm có sẵn, và chỉsau đó thực hiện MRTD đo lường cho các mục tiêu tương phản dương.Việc đơn giản hóa MRTD thuật toán đo cho độ tương phản cực được trình bàydưới đây.1. Thực hiện các điểm sơ bộ 1-6 của thuật toán cổ điển.2. Cài đặt nhiệt độ khác biệt để bằng zero. Điều chỉnh nhiệt độ từ từSự khác biệt xung quanh không. Xác định nhiệt độ tích cực tối thiểukhác nhaukhi người quan sát nhận ra mục tiêu Δ T+.Xác địnhchênh lệch nhiệt độ tiêu cực tối thiểu Δ T

-khi người quan sát có thểnhận ra mục tiêu. Tính toán bù đắp như2/)(-+Δ+Δ=TTbù lại(5.10)Chú ý: Cả hai Δ T+hoặc Δ T-có thể là con số tích cực hay tiêu cực.Chèn các giá trị bù đắp cho phần mềm bộ nhớ vật đen (vui lòng tham khảodẫn hoạt động đen). Chỉ đen được sửa chữa vàảnh hưởng bù đắp được loại bỏ.3. Tăng từ từ (xem các bước đề nghị của nhiệt độ khác biệtcho thấy trong T có thể 5,5 p nhiệt độ ositive khác biệt cho đến khi quan sát tôi bắt đầuđể nhận ra dọcMô hình 4-bar. Viết nhiệt độ hiện tạigiá trị chênh lệch như ngang Δ T+để kiểm tra bảng kết quả.4. Giảm nhẹ phân nhiệt độ cho đến khi cả hai mô hình biến mất vàsau đó tăng dần cho đến khi quan sát tôi bắt đầu nhận ra ngang 4-barmô hình. Viết giá trị chênh lệch nhiệt độ hiện tại như thẳng đứng Δ T+đếnkết quả kiểm tra bảng.5. Trao đổi quan sát viên.6. Lặp lại hai điểm trước đó cho đến khi tất cả các quan sát viên thực hiện MRTD lường

urements cho các mục tiêu hiện tại (điểm tần số không gian)7. Trao đổi mục tiêu sử dụng bánh xe quay cho một mục tiêu mới của không gian cao hơntần số.134

Trang 1428. điểm Lặp lại 3-6 cho đến khi MRTD đo lường đã được thực hiện cho tất cả các mục tiêu.9. Tính giá trị MRTD cho mỗi quan sát viên tại một tần số không gian nhưsự khác biệt nhiệt độ tích cực ghi Δ T++Δ= TMRTDĐiền vào các cột của bảng kết quả xét nghiệm.10 Tính toán đo lường thô MRTDmnhư một MRTD trung bình từ mỗi quan sátmáy chủMRTDm= (MRTD1+ MRTD2+ ... + MRTDn) / N(5.11)nơi MRTDnlà kết quả đo cho n quan sát. Điền vào các MRTDmcột.11. Đúng đo thô MRTDmkết quả sử dụng công thức nàyMRTDcor

= MRTDmcor (Tmột) Τđèo(5.12)nơi cor (Tmột) Là hệ số điều chỉnh (xem Bảng 5.1) và τđèolà xuyênmittance của ống chuẩn trực. Điền vào các MRTDcorcột.Bảng 5.9. Bảng mẫu mực với kết quả kiểm tra MRTD ngang bằng thủ tục được đơn giản hóa.Observer tôi Observer II Observer IIIKhôngmộtνΔThΔThΔThMRTDmMRTDcor1 2,000,500,050,050,060,050,052 1,001,000,08

0,10,120,10,093 0,671,500,160,20,250,20,194 0,502,000,30,370,40,360,335 0,402,500,50,580,640,570,536 0,333,000,80,870,90,860,797 0,293,511,51,51,81,61,478 0,254,00

3,233,53,232,98một - chiều rộng thanh trong mm;  - tần số không gian trong lp / mrad; ΔT - chênh lệch nhiệt độ trong  đơn vị C;MRTD - trong  đơn vị C135

Trang 143Bảng 5.10. Bảng mẫu mực với kết quả kiểm tra MRTD dọc sử dụngthủ tục đơn giản.Quan sát viênTôiObserver II Observer IIIKhôngmộtνΔTvΔTvΔTvMRTDmMRTDcor1 2,000,500,060,050,060,060,052 1,001,000,090,080,12

0,10,093 0,671,500,180,220,30,230,214 0,502,000,350,40,550,430,45 0,402,500,650,70,80,720,666 0,333,001,11,41,41,31,27 0,293,513,503,23,43,373,18 0,254,00--

---Các thủ tục kiểm tra có thể được rút ngắn hơn nếu thực hiện phép đo bằng chỉmột, nhưng quan sát viên được đào tạo tốt. Nó là một giải pháp mạo hiểm nhưng nếu nó đã được trước đó xác nhận rằngcác dấu hiệu quan sát được gần nhóm các chỉ dẫn trung bình thì giải phápcó thể được coi là chấp nhận được.B. Trường hợp của hệ thống kiểm tra khoảng cách biếnHệ thống kiểm tra khoảng cách biến là hệ thống được xây dựng bằng cách sử dụng một vật đen diện tích lớntích hợp với một mục tiêu đa mẫu khu vực rộng lớn được bao quanh bởi một tấm chắn đặc biệt.Mục tiêu đa mẫu có thể được xây dựng bằng cách sử dụng một tập các mô hình khác nhau. Tuy nhiên, haimẫu 4-bar đôi thể hiện trong Fi g.   5.8 một  lại thường được sử dụng như vậy đa mẫu tar-được [8].   Các tấm mục tiêu không thay đổi trong quá trình đo lường và mô hình ngữ họckích thước tai của hai mô hình 4-bar này là hằng số. Tuy nhiên, đội thi có thể khác An-kích thước gular của mô hình 4-bar (tần số không gian của hai mẫu) bằng cách thay đổikhoảng cách giữa màn hinh được thử nghiệm và kiểm tra hệ thống.Trong trường hợp của hệ thống kiểm tra khoảng cách biến nó thường là chấp nhận được để sử dụng simpli-thuật toán đo lường fied và để thực hiện dọc / ngang MRTD lườngment chỉ cho độ tương phản cực sau khi chỉnh bù đắp vào đầu của thử nghiệmthủ tục12.12Chú ý: Ổn định bù đắp phải được xác nhận trước khi đo.136

Trang 144Vả. 5.8. Gương mẫu mục tiêu đa hình (màu đen-lỗ, màu trắng - tấm kim loại).Nó có thể đo MRTD sử dụng một hệ thống kiểm tra khoảng cách biến nhưng keep-ing các phương pháp đo lường được sử dụng bởi hệ thống kiểm tra mục tiêu biến.Điều này có nghĩa là

bằng cách giữ cho tần số không gian liên tục của các mục tiêu và thay đổi mục tiêu temperat-Sự khác biệt ure trong quá trình đo của một điểm MRTD duy nhất. Đó là, tuy nhiên, một thaythủ tục đo lường chậm. Khi chúng ta thay đổi chênh lệch nhiệt độ của đôm đencơ thể chúng ta phải chờ đợi thường khoảng 60 s cho sự khác biệt nhiệt độ ổn định.Nếu chúng ta xem xét rằng chúng ta thường cần mười bước hoặc nhiều hơn để tìm thấy nhiệt độ thích hợpsự khác biệt thì chúng ta thấy rằng đo lường của một điểm MRTD duy nhất có thể mất một chụcphút hoặc hơn. Vì vậy, trong trường hợp của hệ thống khoảng cách biến MRTD thườngđo bằng cách giữ sự khác biệt nhiệt độ không đổi nhưng thay đổi không gian fre-tần (khoảng cách) ngay cả đối với một điểm MRTD duy nhất. Nếu chúng ta có thể thay đổi khoảng cáchmột cách nhanh chóng sau đó chúng ta có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian bằng cách sử dụng phương pháp đo lường này.There-fore phương pháp này là rất cao nên trong trường hợp thử nghiệm nhỏ cầm tay nhiệttạo ảnh có thể dễ dàng di chuyển. Trong trường hợp thử nghiệm tạo ảnh nhiệt lớn hơn nó là lạikhen để điều chỉnh khoảng cách bằng cách thay đổi vị trí của các hệ thống thử nghiệm đặt trênmột nền tảng di động. Nó là tốt hơn nếu các hệ thống thử nghiệm là pin.Do sự trình bày ở trên lợi thế của Spa- nhiệt độ biến hằngphương pháp tần số tiềm chỉ cho phương pháp này sẽ được trình bày. Tiếp theo, các phép đoment là sẽ chỉ cho các mục tiêu tương phản dương. Tiếp theo, để đơn giản hóa proced-ure chỉ MRTD kết quả xét nghiệm cho các mục tiêu của định hướng thẳng đứng được trình bày.Đơn giản hóa các thuật toán đo lường MRTD này được trình bày dưới đây.1. Viết ra các dữ liệu cơ bản thử nghiệm: Loại hinh, số lượng và lĩnh vực của mình xem;ngàycủa bài kiểm tra; số lượng và tên của các quan sát viên; nhiệt độ môi trường xung quanh.Nhưtrong trường hợp trước, chúng tôi giả định rằng nhiệt độ môi trường bằng 16 ° C(hệ số điều chỉnh 0,98).2. Tính toán tần số không gian của mô hình 4-bar ở khoảng cách khác nhauhệ thống hinh-test (hoặc sử dụng dữ liệu được cung cấp bởi các nhà sản xuất của các bài kiểm trahệ thống như trong hình thức thể hiện trong Bảng   5.3).3. Bật điều khiển vật đen. Đặt chênh lệch nhiệt độ bằng 2ºC

(Hoặc nhiều hơn).4. Bật man hinh. Đặt man hinh tại một khoảng cách ngắn mà có thểxem như là khoảng cách man hinh tập trung tối thiểu. Để xác định điều này137

Trang 145khoảng cách kiểm tra thông số kỹ thuật xin vui lòng man hinh hay chỉ đơn giản là giảm khoảng cáchcho đến khi hình ảnh của các mục tiêu trở nên mờ13.5. Chờ ít nhất 15-30 phút để cho phép cả hai man hinh và các hệ thống kiểm tra đểlàm việc trong điều kiện ổn định.6. đen đúng bù đắp. Đặt nhiệt độ khác biệt để bằng zero.Điều chỉnh từ từ nhiệt độ này khoảng không và xác định tối thiểusự khác biệt nhiệt độ tích cực khi người quan sát nhận ra mục tiêuΔT+và sự khác biệt nhiệt độ âm tối thiểu ΔT-Khi nàongười quan sát có thể nhận ra mục tiêu. Tính toán bù đắp như2 /)(-+Δ+Δ=TTbù lại(5.13)Chú ý: Δ T+hoặc Δ T-có thể là con số tích cực hay tiêu cực.Chèn các giá trị bù đắp cho phần mềm bộ nhớ vật đen (vui lòng tham khảo

dẫn hoạt động đen). Chỉ đen được sửa chữa vàảnh hưởng bù đắp được loại bỏ.7. Quy định chênh lệch nhiệt độ của hệ thống kiểm tra để có giá trị bằng12 mK. Nếu mô hình 4-bar không thể được giải quyết sau đó tăng temperat-ure khác biệt đến 25 mK hoặc nhiều hơn (50 mK, 100 mK).8. Tăng dần khoảng cách giữa hệ thống kiểm tra và thử nghiệm để man hinhtìm khoảng cách dài nhất khi bạn vẫn có thể nhận ra các mô hình 4-bar(hai mô hình có thể được sử dụng: lớn hay nhỏ)9. Chuyển đổi các giá trị của khoảng cách trong mét đến tần số không gian trong lp / mradsử dụng Bảng 5.3.10. Chèn các giá trị đo được của các tần số không gian để Bảng 5.11.11. Tăng chênh lệch nhiệt độ đến 25 mK và điểm lặp lại 7-9.12. Tăng chênh lệch nhiệt độ đến 50 mK và điểm lặp lại 7-9.13. Tăng chênh lệch nhiệt độ tới 100 mK và điểm lặp lại 7-9.14. Tăng chênh lệch nhiệt độ tới 200 mK và điểm lặp lại 7-9.15. Tăng chênh lệch nhiệt độ tới 400 mK và điểm lặp lại 7-9.16. Tăng chênh lệch nhiệt độ tới 800 mK và điểm lặp lại 7-9.17. Tăng chênh lệch nhiệt độ đến 1600 mK và điểm lặp lại 7-9.18. Lặp lại 6-17 điểm của các quan sát viên thứ hai.19. Lặp lại 6-17 điểm của người quan sát thứ ba.20. Tính toán tần số không gian trung bình của các mục tiêu 4-bar có thể được giải quyếtsử dụng công thức nàyνav= 1+ 2+ 3) / N,(5.14)nơi nm số eans quan sát viên.Điền vào các cột thích hợp.21. Đúng đo thô MRTDmsử dụng công thức này13

Phương pháp thứ hai được đề nghị bởi vì trong thông số kỹ thuật nhà sản xuất thường lặp lạiyêu cầu phát triển bởi quân đội đã không quan tâm đến những khoảng cách rất ngắn. Do đó thựckhoảng cách lấy nét tối thiểu thường là một vài lần thấp hơn giá trị được hiển thị trong thông số kỹ thuật.138

Page 146MRTDcor= MRTDmcor (Tmột) Τmột,(5.15)nơi cor (Tmột) Là hệ số điều chỉnh (xem Bảng 5.1) và τmộtlà hiệu quảtruyền qua khí quyển (thường bằng một). Điền vào các phù hợpcột.Khi trình bày ở trên thủ tục đo được thực hiện, chúng tôi có được tám lườngđiểm urement và hình dạng của MRTD đường cong xác định chính xác. Bốn lườngphát điểm có thể được coi là số một vẫn còn cao là đạt yêu cầu cho kiểm tra điển hình.NếuMRTD của hinh thử nghiệm có thể được tạm dự đoán sau đó là số đođiểm có thể được giảm xuống còn ba điểm.Kết quả thử nghiệm thu được bằng cách sử dụng các thuật toán đo lường giới được thể hiện trongBảng 5.11. Xin lưu ý rằng các kết quả thử nghiệm cho thấy i n Bảng 5.11 thu được sử dụngmột hệ thống kiểm tra khoảng cách biến gần như tương tự như kết quả kiểm tra được thể hiện trongBảng5.9- Bảng 5.10 thu được bằng cách sử dụng một hệ thống kiểm tra mục tiêu biến. Do đó kết luậnlà nếu sử dụng đúng cách thì cả hai loại hệ thống thử nghiệm tạo ra các thử nghiệm tương tự

kết quả.Nó cũng cần lưu ý rằng trong trường hợp đo lường bằng cách sử dụng gương mẫuhệ thống kiểm tra biến hai mẫu 4-bar rộng thanh khác nhau (8 mm và 4 mm)đã được sử dụng.Lớn hơn mô hình 4-bar (8 mm chiều rộng bar) đã được sử dụng trong quá trình đo tạiđiểm tần số thấp; nhỏ hơn (4 mm chiều rộng bar) ở dải tần số cao). Điều nàyGiải pháp đã được sử dụng để giảm thiểu khoảng cách cần thiết để thực hiện MRTDđo ở dải tần số không gian cần thiết từ 0,5 lp / mrad đến 4 lp / mrad.Bảng 5.11. Bảng mẫu mực với kết quả kiểm tra MRTD dọc thu được bằng cách sử dụng một khoảng cách biếnhệ thống kiểm tra.Chênh lệch nhiệt độ [K]Tần số không gian [lp / mrad]MRTDmMRTDcorν1ν2ν3νav0,01200,0118xxxx0,0250,0245xxxx0.050,0490.510.5

0.490.490.10,0981.0310.960.960.20,1961.551.511.451.450.40,3922.062.021.971.970.80,78432.922.952.951.61,5683.543.523.43.4139

Trang 1470,010,111001

234tần số không gian [lp / mrad]MRTD[K]Vả.5.9. Kết quả MRTD đo thu được bằng cách sử dụng hai phương pháp: hình vuông - biến meth- mục tiêuod, hình tam giác - phương pháp khoảng cách biến.Hỗ trợ 5.1.10 Phần mềmCác MRTD là một tham số chủ quan mà mô tả khả năng của hinh-con ngườihệ thống để phát hiện những chi tiết tương phản thấp của đối tượng quan sát được. Các người làđưa ra quyết định khi anh ta có thể giải quyết các bức ảnh nhiệt của các thanh. Vì vậy đồngcông nghệ puter thường không cần thiết trong các phép đo MRTD. Tuy nhiênhỗ trợ phần mềm vẫn có thể hữu ích trong các phép đo MRTD. Hầu hết manufacturers của thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt cũng cung cấp các chương trình máy tínhgiúp quan sát con người để thực hiện MRTD đo.Chi tiết nhiệm vụ của các chương trình hỗ trợ được sau đây:1. Các điều kiện đo Recording (tên hinh hay nhận dạng khácdữ liệu, số nhà quan sát, ngày thi, địa điểm kiểm tra, nhiệt độ môi trường xung quanh, đồng nghiệplimator truyền, collimator tiêu cự, định hướng kiểm tra),2. Tính toán tần số không gian của các mục tiêu 4-bar trong lp / mrad trên cơ sởchiều rộng của thanh được biết đến trong đơn vị mm,3. Sửa chữa các ảnh hưởng của các điều kiện đo về kết quả xét nghiệm (correc-tion của ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường xung quanh và của ống chuẩn trực truyền)4. Hướng dẫn kiểm soát thân thiện từ máy tính của nhiệt độ đen tuyệt đối và vị tríbánh xe quay5. Trình bày MRTD kết quả đo ở dạng các bảng và đồ thị.6. Các kết quả thử nghiệm Recording.140

Trang 148Vả.5.10. Cửa sổ của chương trình TCB điều khiển được sử dụng để hỗ trợ các MRTD đo[8].5.1.11 Giải thích kết quả đo MRTDKiểm tra MRTD tạo ra hai chức năng: MRTD ngangh(ν) và ngangMRTDv(ν) có thể được biểu diễn như là đồ họa hai đường riêng biệt. MRTD lạiquirements thường không đề cập trực tiếp đến MRTD ngang hoặc dọc nhưng MRTDđể MRTD nói chung.Vì nó đã được đề cập tại mục 5 thứ .1.9 ere có sự đồng thuận trong literat- chuyên giaure những gì phương pháp trung bình nên được sử dụng (trung bình đại số hay trung bình hình học;trung bình nhiệt độ hoặc tần số trung bình). Đề nghị văn học là inconsist-ent trong vấn đề này. Các tác giả thường sử dụng trung bình tần số sử dụng đại sốtổng hợp bởi vì phương pháp này có thể được sử dụng cho tất cả các điểm đo. Tuy nhiên, kháctùy chọn cũng có thể miễn là nó được nêu rõ trong báo cáo những gì các phương phápđã được dùng.Ngay cả khi kết quả xét nghiệm MRTD được thể hiện trong hình thức của một đường cong duy nhất nó thường làkhông dễ dàng để quyết định xem hinh thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu hoặc MRTDkhông.Bây giờ, chúng ta hãy giả định rằng sau khi đo chúng tôi nhận được trung bình MRTD đường congthể hiện trong F ig.   5.7.  Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét một số phiên bản của các yêu cầu về trọngAger MRTD thể hiện trong Ta ble 5.12 một nd tìm hiểu xem man hinh nhiệt thử nghiệmđáp ứng các yêu cầu này.141

Trang 149Bảng 5.12. Yêu cầu gương mẫu trên MRTD của một man hinh nhiệt.tần số [lp / mrad]Yêu cầu MRTDPhiên bản APhiên bản BPhiên bản CPhiên bản D

0,5<0,12 ° C<0,02 ° C<0,1 ° C0,041,5<0,35 ° C<0,1 ° C<0,25 ° C0,162,5<0,95 ° C<0,3 ° C<0,55 ° C0,53,5<3,5 ° C<1,3 ° C<1,9 ° C1,7Trước khi chúng tôi quyết định xem hinh đáp ứng yêu cầu MRTD chúng ta phảixem xét thực tế rằng kết quả chỉ đo với lỗi (không chắc chắn) là chỉ sốdữ liệu đo thực sự có giá trị. Nó thường được báo cáo trong văn học mà trongMRTD biến đo mức cao 50% thường được dẫn ra từ phòng thí nghiệm-to-phòng thí nghiệm và 20% tại một phòng thí nghiệm [3].   Chúng ta hãy giả kịch bản này trường hợp xấu nhất của50% sai số đo. Kết quả MRTD đo (với 50% er- đo lườngRORS) của hinh phân tích và gương mẫu ba phiên bản của yêu cầu MRTDđược thể hiện trong hình. 5.11.00,511,522,533,540,010,11

10tần số [lp / mrad]MRTDVả.5.11. Kết quả kiểm tra MRTD (đường cong liên tục với các lỗi thanh) và ba phiên bản khác nhau củaMRTD yêu cầu (phiên bản A - tam giác xuống; phiên bản B-tam giác lên; phiên bản C-hình vuông, hình tam giác phiên bản D-double).Rõ ràng là trong trường hợp A man hinh nhiệt thử nghiệm đáp ứng các MRTDyêu cầu.Nó cũng là rõ ràng rằng trong trường hợp C man hinh thử nghiệm không thực hiện đầy đủcác yêu cầu. Tuy nhiên có một câu hỏi gì phải là một quyết định đúng đắn trongtrường hợp B và trường hợp D. Không có câu trả lời rõ ràng phải làm gì trong tình huống này trong142

Trang 150tiêu chuẩn và văn học quốc tế. Quyết định hoàn toàn khác nhau có thể được đưa vàocơ sở dữ liệu được trình bày ở trên:1. man hinh nhiệt đáp ứng yêu cầu chỉ trong trường hợp A. Đây là tồi tệ nhấtkịch bản cho nhà sản xuất nhưng tình hình rất an toàn cho người sử dụng cuối cùng.2. man hinh nhiệt đáp ứng yêu cầu trong trường hợp A, B và D. Kịch bản nàyđảm bảo rằng không có hinh tốt được phân loại là thông số kỹ thuật không hoàn thànhnhưng kịch bản này là rất nguy hiểm cho người sử dụng cuối cùng.3. man hinh nhiệt đáp ứng yêu cầu trong trường hợp A, B. Bây giờ các nguy cơ dochính xác hạn chế của phương pháp đo lường MRTD được chia 50-50giữa các nhà sản xuất và người sử dụng cuối cùng.Quyết định phương pháp giải thích nên được áp dụng cho các bài kiểm tra MRTDkết quả sẽ được xác định ngay khi yêu cầu MRTD được quyết định.Như chúng ta thấy trong các ví dụ trình bày ở trên không chỉ MRTD kết quả đolà phương pháp quan trọng nhưng cũng giải thích của họ.5.2 MTF5.2.1 khái niệm đo lườngModulation Chuyển Function (MTF) là một thước đo của độ sắc nét (hoặc mờ) củahình ảnh được tạo ra bởi bộ tạo ảnh nhiệt, hoặc nói chung bởi bất kỳ hệ thống hình ảnh.Đóhơn một chục phương pháp có thể để đo lường MTF của hệ thống hình ảnh. Tuy nhiên,

trong trường hợp thử nghiệm tạo ảnh nhiệt chỉ có hai phương pháp đo lường thườngsử dụng.Phương pháp một, một hình ảnh của một mục tiêu tạo ra bởi khe hinh thử nghiệm được thu nhận,phân tích và MTF của bộ tạo ảnh thử nghiệm được tính như là một mô-đun từ Fourierbiến đổi của dòng Spread Function (bình thường phân phối mờ trong hình ảnh củakhe hẹp mục tiêu)MTF (ν) = │ F [LSF (x)] │.(5.16)Phương pháp hai, một hình ảnh của một mục tiêu cạnh tạo ra bởi imager thử nghiệm được thu nhận,phân tích và sau đó MTF của hinh thử nghiệm được tính như là một mô-đun từ Fourierbiến đổi của hàm Cạnh Spread biệt (bình thường phân phối blurtrong hình ảnh của mục tiêu cạnh)MTF (ν) = │ F [ESF '(x)] │.(5.17)Cả hai phương pháp này được đặc trưng bởi một số ưu điểm và nhược điểm.Phương pháp A. Slit1. nhạy cảm với tiếng ồn thấp vốn có trong hình ảnh được phân tích (+),2. Kết quả đo phải được sửa chữa tùy thuộc vào độ rộng của khe sử dụngcho đo lường (-),3. Một số mục tiêu khe là cần thiết khi thử nghiệm tạo ảnh của lĩnh vực khác nhaucủa view (-),4. chênh lệch nhiệt độ cao (trên 10 K hoặc nhiều hơn) được yêu cầu như đảm bảomột hình ảnh rõ ràng về mục tiêu khe (-).143

Trang 151B. cạnh phương pháp1. Độ nhạy cao để nhạy cảm với tiếng ồn vốn có trong hình ảnh được phân tích (-),2. Một mục tiêu cạnh cho phép đo lường của MTF của bất kỳ loại im- nhiệtagers (+),3. Sự khác biệt nhiệt độ thấp (trên 3 K) được yêu cầu như đảm bảo một hình ảnh rõ ràngcác mục tiêu cạnh (+),4. Nó là công nghệ dễ sản xuất mục tiêu cạnh chất lượng cao hơn so với khe

mục tiêu (+).Do sự nhạy cảm với tiếng ồn thấp hơn các phương pháp tiêu khe là MTF ưa thíchPhương pháp đo lường trong quá khứ. Noways, các nhà sản xuất thiết bị để thử nghiệmtạo ảnh nhiệt thường thích đo MTF của bộ tạo ảnh nhiệt sử dụngphương pháp mục tiêu cạnh [8, 10].   Do đó chỉ là phương pháp cạnh sẽ được thảo luận sautrong chi tiết. Tuy nhiên, nó nên được nhắc nhở rằng các phương pháp cạnh là một khe sửa đổiPhương pháp vì phân biệt chức năng Cạnh Spread bằng dòng Spread Function.Cuối cùng, chúng ta nên nhớ rằng, nếu áp dụng đúng cách thì cả haiphương pháp đo lường nên tạo ra các kết quả đo lường MTF cùng.Điển hình nguyên tắc đo lường đơn giản được sử dụng bởi hầu hết các hệ thống kiểm tra hiện đại choMTF đo được trình bày dưới đây.1. Dự kiến về một hình ảnh của mục tiêu cạnh của ống chuẩn trực vào hướngcác thử nghiệm hinh.2. hinh Thử nghiệm tạo ra một bản sao mờ của hình ảnh chiếu của cạnh mục tiêu hàngnhận được.3. Khung grabber chụp những hình ảnh được tạo ra bởi các imager thử nghiệm.4. Kiểm tra phần mềm bằng cách sử dụng grabber khung chụp những hình ảnh, những mục tiêu cạnh,tạo ra bởi các imager thử nghiệm.5. Kiểm tra các phần mềm mang phân tích các hình ảnh được chụp, tính toán MTFchức năng, và trình bày các dữ liệu đo dưới dạng đồ họa hoặc dạngcủa một bảng.Thực tế thực hiện của thuật toán này là không đơn giản như vậy có lại caoquirements trên cả hai ống chuẩn trực, mục tiêu, đen, khung grabber và phần mềm thử nghiệmphải được hoàn thành để tạo ra kết quả đo chính xác:•Collimator: để tạo ra hình ảnh của các mục tiêu cạnh mà không có bất kỳ triển đáng chú ýphân cấp chất lượng hình ảnh•Đen: để tạo ra một hình ảnh thống nhất ổn định của các mục tiêu cạnh (require-ment vào nhiệt độ ổn định theo thời gian và nhiệt độ đồng nhất)•Cạnh mục tiêu: sự khác biệt giữa các góc cạnh thực tế và lý tưởngcạnh phải nhỏ hơn kích thước góc của điểm ảnh của nhiều lầnkiểm tra man hinh nhiệt (yêu cầu về độ chính xác sản xuất của các mục tiêu

cạnh)•Khung grabber: để cho phép chụp hình ảnh của mục tiêu cạnh tạo ra bởiimagers thử nghiệm mà không cần bất kỳ sự xuống cấp đáng chú ý về chất lượng của cáchình ảnh chụp (yêu cầu về khả năng chụp hình ảnh từ máy chụp144

Trang 152tạo ra các tín hiệu hình ảnh điện tử trong các tiêu chuẩn khác nhau: PAL, NTSC,FireWire, USB 2.0, CameraLink, GigE)•Kiểm tra phần mềm: phần mềm người dùng thân thiện cho phép tính toán của MTF sử dụngcác thuật toán tiên tiến chống lại cuộc ồn vốn có trong các hình ảnh đã chụp.Như chúng ta có thể thấy, hệ thống thử nghiệm điển hình được sử dụng để đo lường MRTD (được xây dựng từmodule sau đây: ống chuẩn trực, đen, bánh xe quay, thiết lập các mục tiêu, khung grab-ber, máy tính, phần mềm thử nghiệm) cũng được sử dụng để đo MTF. Sự khác biệt chỉ có tạikhối phần cứng là các mục tiêu cạnh được sử dụng để đo lường này thay vì typ-ical mục tiêu 4-bar.5.2.2 Quy trình Đo lườngCác nhà sản xuất khác nhau sử dụng các thủ tục đo lường chi tiết hơi khác nhauđo lường MTF. Dưới đây chúng tôi sẽ trình bày đơn giản đo lường MTF điển hìnhthủ tục.1. Sự quay của bánh xe quay với các mục tiêu bằng cách sử dụng phần mềm điều khiển un-til mục tiêu cạnh là ở vị trí hoạt động (mục tiêu là ở các chương tập trung collimatorcal máy bay và có thể được nhìn thấy bằng cách kiểm tra man hinh nhiệt). Các mục tiêu cạnh nênlà thẳng đứng nếu MTF ngang đang được đo, ngang nếu MTF dọclà để đo được.Một số nhà sản xuất sử dụng cũng "nghiêng MTF" phương pháp đo lường khicác mục tiêu cạnh là không ngang hoặc dọc nhưng nghiêng bởi 45º. Phương pháp nàycó thể làm tăng độ chính xác đo trong trường hợp khi làm mờ trong phân tíchhình ảnh là rất nhỏ (nhỏ hơn khoảng 3-5 pixel).2. Thiết lập các cài đặt thích hợp của man hinh nhiệt: thường Gain để tối thiểu, Levelđến trung bình.3. Quy chế chênh lệch nhiệt độ (chế độ khác biệt) sử dụng điều khiển mềm

đồ cho đến khi một hình ảnh rõ ràng về mục tiêu cạnh có thể được nhìn thấy. Thông thường differen-nhiệt độ tiềm trong phạm vi từ khoảng 2 K 8 K được sử dụng. Sự tương phảncủa mục tiêu nên vừa phải. Nên tránh tình trạng khi sángmục tiêu bán trăng là rất trắng và nền rất tối. Tình huốngkhi độ tương phản của mục tiêu và nền là thấp nên cũngtránh. Nói chung mục đích là để có được tình huống khi cả temper- mục tiêuature và nhiệt độ nền nằm trong khoảng tuyến tính của SiTF hàmtion của hinh thử nghiệm. Một số nhà sản xuất cung cấp các công cụ phần mềm khuyếncó thể kiểm tra dễ dàng sáng của các mục tiêu và các nền tảng để tăng tốc độmột quá trình tìm kiếm tương phản thích hợp của hình ảnh của mục tiêu.Tình hìnhkhi chúng tôi có độ sáng của các mục tiêu trong phạm vi từ khoảng 120 đến 150(mức xám), độ sáng của nền trong phạm vi từ 60 đến90 có thể được coi là một giải pháp an toàn.4. Tập trung các thử nghiệm man hinh nhiệt để có được độ sắc nét tối đa của hình ảnh quáterated bởi man hinh. Sự sắc bén có thể được đánh giá chủ quan của hu-người đàn ông mắt nhưng sử dụng các công cụ đánh giá khách quan được khuyến khích. Một số manu-factures các module phần mềm thiết bị kiểm tra đề nghị gọi là "Live MTF" hoặc145

Trang 153"Liên tục MTF" cho phép đo lường trực tuyến của độ sắc nét của các cạnhhình ảnh được tạo ra bởi các imager thử nghiệm [8, 10].   Người sử dụng chỉ được yêu cầuđánh dấu một phần của cạnh phải được phân tích.Do tiếng ồn đáng kể trong phân tích hình ảnh chính xác của "Live MTF"đo lường được đo lường cao và thực sự của MTF phải được thực hiện sausử dụng một số phương pháp giảm tiếng ồn.a)b)Vả.5.12. a) Ảnh của các mục tiêu cạnh với khu vực được đánh dấu để được phân tích đồ thị b) MTF.5. Xác định mối quan hệ giữa kích thước ảnh theo pixel và đúng sự thậtkích thước trong các đơn vị góc (mrad). Kiến thức về các mục tiêu cạnh di-mensions và collimator mặt phẳng tiêu cự được sử dụng để tìm mối quan hệ này.Hoạt động này thường được gọi là cách Calibration. Các hoạt động được thực hiệntự động bằng phần mềm hoặc người dùng dự kiến sẽ đánh dấu một số điểm trêncác hình ảnh được tạo ra bởi các imager thử nghiệm.

6. Chụp một chuỗi video hình ảnh về các mục tiêu cạnh. Một loạt các hình ảnhđược chụp để làm giảm tiếng ồn thời gian bằng phương pháp trung bình đơn giản.Một số chương trình máy tính thử nghiệm cũng sử dụng xử lý ảnh cao cấp hơnkỹ thuật có thể làm giảm tiếng ồn không gian tần số bổ sung cao cố địnhmẫu tiếng ồn).7. Phân tích các hình ảnh của các mục tiêu cạnh sau quá trình giảm tiếng ồn. MTFcủa hinh kiểm tra được tính bằng phần mềm thử nghiệm.8. Lưu trữ các kết quả đo lường MTF ở dạng bảng, file văn bản, hoặc một graph-ics.5.2.3 Giải thích kết quả đoĐo lường MTF chính xác của bộ tạo ảnh nhiệt là không dễ dàng. Điều tương tự cũng có thể đượcnói về việc giải thích các kết quả đo lường là có một số yếu tốcó thể ảnh hưởng đến độ chính xác đo.Đầu tiên, MTF đo luôn luôn phụ thuộc đáng kể vào đúng tập trung của thử nghiệmman hinh nhiệt. Vì vậy, trong giai đoạn tập trung trong các thủ tục đo lường MTFnên được thực hiện rất cẩn thận.146

Trang 154Thứ hai, kết quả đo lường MTF phụ thuộc vào thiết lập thường của hinh thử nghiệmnhư tăng, mức hoặc xử lý hình ảnh. Do đó, hãy viết ra luôn đo lườngđiều kiện (Gain, độ sáng, tính năng xử lý hình ảnh vv) được sử dụng khi MTFphép đo được thực hiện. Như chúng ta có thể thấy trong biểu đồ dưới đây, MTF của cùnghinh có thể hoàn toàn khác nhau khi các phép đo được thực hiện tại khác nhauthiết lập man hinh. Do đó hãy so sánh một số bộ tạo ảnh nhiệt chỉ khi im-agers đã được thử nghiệm có các thiết lập tương tự.Nó thường được khuyến khích để có các cài đặt sau khi MTF lườngment: Gain - minimal, Level - trung bình. Tuy nhiên đối với Gain thấp để đạt đượcNgược lại hợp lý giữa mục tiêu và sự khác biệt nhiệt độ nềnở mức trên 2 K là cần thiết. Tuy nhiên có trên thị trường nguội IR FPAs đóthấy mờ lớn hơn đối với chênh lệch nhiệt độ như vậy (do hiệu ứng crosstalk) hơncho sự khác biệt nhiệt độ thấp hơn (dưới 2 K). Để tạo ảnh như vậy, nó là cần thiết đểsử dụng mức tăng trung bình.a)b)Vả. 5.13. MTF của man hinh nhiệt như nhau: a) tăng cường cạnh tắt; b) tăng cường cạnhbật.5.3 chức năng báo động (SiTF)

Chức năng báo động là một chức năng của một tín hiệu đầu ra (màn hình độ sáng,hoặc tín hiệu điện) so với nhiệt độ mục tiêu (tuyệt đối hay tương đối) trong trường hợp lớn,không đổi mục tiêu kích thước. Các chức năng báo động thường S hình. Các báo độngchức năng phụ thuộc mạnh mẽ vào các cài đặt ảnh này như mức độ hoặc tăng. Không có mộtchức năng báo động duy nhất mà có thể mô tả im- nhiệt hoàn toàn thậm chí đơn giảnagers. Đo ít nhất là một số chức năng là cần để có được thông tin chính xácvề hiệu suất hinh ở kết hợp khác nhau của được và cấp cài đặt.Các chức năng báo động cũng có thể được trình bày dưới dạng đơn giản của ba digit-thông số al (SiTF, độ bão hòa, và dynamic range) được xác định trêncơ sở kết quả đo lường của các chức năng báo động. Việc chuyển tín hiệuchức năng SiTF (hoặc báo động) là thông số quan trọng nhất từ tậpcác thông số đã đề cập trước đó.147

Trang 155Các chức năng chuyển tín hiệu SiTF được xác định trên cơ sở một phần tuyến tính củachức năng báo động. Nó được tính như tang của góc giữa phần tuyến tínhcác chức năng báo động và trục nhiệt độ (độ dốc của phần tuyến tính).Nhiệt độ đen trong mK thường được coi là tín hiệu đầu vào và màn hìnhđộ sáng ở mức độ màu xám quy mô kỹ thuật số được coi là tín hiệu đầu ra. Công thứcđược sử dụng để tính SiTF được hiển thị dưới đây)()(1212TTSSSiTF--=,(5.18)

nơi S1và S2là độ sáng của màn hình đầu ra ở các đơn vị cấp độ màu xámtạo ra bởi nhiệt độ mục tiêu đầu vào T1và T2. Các giá trị của T1và T2phải nằm trong phạm vi tuyến tính của các chức năng báo động.Thực tế, kiến thức về chức năng báo động (hoặc các chức năng báo độngtrong hầu hết các trường hợp) là hữu ích cho một số lý do.Thứ nhất, phân tích của S hình dạng của các chức năng báo động cung cấp informa- chính xáction nếu các tín hiệu video analog điện được đặt đúng (trường hợp máy chụp, máy phát điệnhình ảnh đầu ra bằng cách sử dụng PAL, NTSC). Một tình huống khi tín hiệu đầu ra trongphạm vi từ khoảng 0-255 được tạo ra bởi mục tiêu của nhiệt độ trong các yêu cầuPhạm vi nhiệt độ thường là mong muốn. "Phạm vi nhiệt độ yêu cầu" phụ thuộc vàokhu vực địa lý. Nếu tín hiệu video không được thiết lập đúng, sau đó Imager độngcó thể thấp hơn so với dự kiến. Nói cách khác, chúng ta có thể có một tình huống khi hình ảnhngay cả những mục tiêu rất lạnh thì không phải thực sự đen và hình ảnh của một mục tiêu rất nóng làkhông phải màu trắng. Nó cũng có thể có một tình huống khi man hinh béo bão hoà cho tem-peratures từ phạm vi nhiệt độ yêu cầu hoặc độ sáng màn hình là không cũngcho nhiệt độ của phạm vi này.Thứ hai, phân tích trình tự bắt nếu hình ảnh được tạo ra bằng cách kiểm tra nhiệthinh có thể cung cấp thông tin về tất cả các thông số tiếng ồn: NETD, FPN, không uniformity, 1 / f, thành phần mô hình tiếng ồn 3D, NPSD. Tuy nhiên các thông số này làtính bằng phần mềm thử nghiệm ở cấp độ kỹ thuật số như grabber khung số hóa đầu vào analoghình ảnh video được tạo ra bởi bộ tạo ảnh nhiệt điển hình. Khi SiTF được biết đến sau đó

thông số tiếng ồn có thể được chuyển đổi từ các đơn vị cấp kỹ thuật số để dễ dàng hơn để đọc có thể hiểuđứng đơn vị nhiệt độ. Công thức sau được sử dụng cho việc chuyển đổi này.cấp / mK][kỹ thuật sốSiTFcấp][kỹ thuật số[mK]Tiếng ồnTiếng ồn=.(5.19)Nguyên lý đo của cả hai chức năng báo động hoặc hình thức đơn giản của nóSiTF là đơn giản.Hinh thử nghiệm là nhìn vào các vật đen của nhiệt độ quy định. Thay đổinhiệt độ đen thay đổi độ sáng của hình ảnh đen tuyệt đối. Nhiệm vụcủa phần mềm kiểm tra là để điều chỉnh nhiệt độ đen và để đo độ sángcủa hình ảnh đen tuyệt đối. Nếu nhịp điều chỉnh nhiệt độ rộng lại sau đó hoàn chỉnh148

Trang 156chức năng sponsivity được đo. Nếu khoảng thời gian này là hẹp (và phù hợp đúng với tuyến tínhphạm vi của các chức năng báo động), sau đó chỉ SiTF được đo.Vả.5.14. Ảnh của một vật đen trong quá trình đo chức năng báo động (màu trắng mark- khu vựcnơi độ sáng được đo).Thuật toán đo lường tiêu biểu của các chức năng phản ứng được trình bày dưới đây.1. hinh Tested đang tìm kiếm thông qua collimator vào vật đen của quy địnhnhiệt độ. Thay đổi nhiệt độ đen thay đổi độ sáng củahình ảnh đen tuyệt đối. Phần mềm kiểm tra mua lại các hình ảnh được tạo ra bởi các thử nghiệmman hinh.2. User đánh dấu một vùng của tấm hình đen phải được phân tích.3. Người sử dụng xác định phạm vi điều chỉnh nhiệt độ của vật đen vàbước điều chỉnh nhiệt độ được sử dụng trong quá trình đo của respons-chức năng ivity.4. Các phần mềm thử nghiệm tiến hành đo độ sáng đầu ra củahình ảnh đen cho các giá trị khác nhau của nhiệt độ đen tuyệt đối.

5. Các chức năng báo động được thể hiện dưới dạng hình thức và bảng đồ họa.149

Trang 157Vả. 5.15. Một bảng với dữ liệu mẫu mực đo lường chức năng báo động (đo lườngcho các thiết lập lợi thấp)5.4 thông số Noise5.4.1 khái niệm đo lườngDanh sách các thông số nhiễu là khá dài: NETD, FPN, không đồng nhất, 1 / ftiếng ồn, tiếng ồn thành phần mô hình 3D, NPSD. Tuy nhiên đo lường các tiếng ồnthông số được dựa trên cùng một khái niệm chụp một chuỗi hình ảnhtạo ra bởi imager thử nghiệm khi xem một mục tiêu thống nhất. Một trình tự như vậycác hình ảnh được thực hiện thông tin về tiếng ồn thời gian, tiếng ồn không gian, và tiếng ồnphổ tần số.Vả. 5.16. Ảnh của một mục tiêu thống nhất dùng để đo các thông số tiếng ồn.150

Trang 158Phân tích các chỉ một chuỗi hình ảnh của mục tiêu thống nhất có thể cung cấp thông tinvề tiếng ồn man hinh trong các đơn vị cấp độ màu xám (hoặc trong volts trong analog tín hiệu điện là analy giải) không có trong đơn vị nhiệt độ theo yêu cầu. Việc chuyển đổi tiếng ồn ở mức độ màu xámđơn vị để đơn vị nhiệt độ chỉ có thể được thực hiện khi SiTF được biết đến. SiTF cho trong-hình về mối quan hệ giữa nhiệt độ đầu vào của các mục tiêu và đầu rađộ sáng của hình ảnh của mục tiêu này. Do đó để xác định tiếng ồn paramet-ers đầu tiên chúng ta phải đo chức năng báo động (hoặc SiTF) như được mô tả trong previ-phần độc hại. Đôi khi đo SiTF được xử lý như là một phần của tiếng ồn lườngment thủ tục và SiTF được trình bày cùng với các thông số tiếng ồn.Các nhà sản xuất thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt sử dụng phép đo khác nhaument thủ tục để đo các thông số tiếng ồn. Những khác biệt này có thể tạo ra một sốsự khác biệt trong kết quả xét nghiệm.Sự khác biệt có thể được chia thành hai nhóm:A. Phương pháp của thế hệ của hình ảnh thống nhất,B. Loại tín hiệu đầu ra được tạo ra bởi các imager thử nghiệm để được phân tích: analogtín hiệu video hoặc tín hiệu kỹ thuật số.

Hình ảnh thống nhất cần thiết để đo tiếng ồn có thể được tạo ra bằng cách sử dụng một sốphương pháp:1. man hinh nhiệt được nhìn vào một vật đen đang hoạt động nhỏ (nhiệt độ reg-ulation có thể) được sử dụng như một phần của một hệ thống kiểm tra biến mục tiêu điển hình dựatrên off trục ống chuẩn trực.2. man hinh nhiệt được nhìn vào một vật đen lớn nằm trong phạm vi tập trungcủa hinh thử nghiệm.3. man hinh nhiệt được nhìn vào một kích thước vừa đen đang hoạt động (một chút big-ger hơn hinh quang học) nằm ở khoảng cách rất ngắn từ quang man hinh.4. man hinh nhiệt được nhìn vào một vật đen lớn thụ động nằm ở ngắnkhoảng cách đến quang man hinh.5. quang hinh nhiệt được bao phủ bằng một nắp, vải màu đen hoặc materi- khácals.Phương pháp số một là dễ nhất để được sử dụng. Các vật đen là cần thiếtmột phần của hệ thống thử nghiệm điển hình. Tuy nhiên, lĩnh vực xem của bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm làthường lớn hơn nhiều so với kích thước góc của hình ảnh của vật đen dự bởicollimator. Vì vậy khu vực phân tích chỉ được giới hạn trong một phần của hình ảnh được tạo ra bởitạo ảnh nhiệt và đo lường bằng cách sử dụng phương pháp này tạo ra thấp hơn đáng kểgiá trị đo tiếng ồn không gian. Tiếng ồn thời gian là đôi khi cũng thấp hơnkết quả đo lường đúng đối với lĩnh vực đầy view.Những bất lợi của phương pháp không có 2-3 là một thực tế rằng thêm một lớnkích thước / kích thước trung bình đen là cần thiết để đo tiếng ồn. Một lựa chọn khác làrằng các vật đen được sử dụng như một phần của hệ thống kiểm tra biến mục tiêu (nếu đenkích thước đủ lớn để che quang imager) phải được di chuyển đến một vị trí mớirất gần với các quang của hinh thử nghiệm.151

Trang 159Đối với phương pháp không có 4, một vật đen thụ động lớn không điều chỉnh nhiệt độgiữ nhiệt độ môi trường là cần thiết. Một lợi thế của phương pháp này là manu- thấpfacturing chi phí hơn trong trường hợp các phương pháp 2-3.Phương pháp này không có 5 là đơn giản nhất và rẻ nhất. Tuy nhiên, nhiệt độ phối

phân trên bề mặt của một một "vật đen ad hoc" như vậy là không thống nhất. Cùng một lúcsự phân bố nhiệt độ không ổn định tạm thời. Vì vậy phương pháp này nhìn chungates kết quả thường không ổn định kiểm tra (đặc biệt là tiếng ồn không gian) và nên tránh.Một trong những phương pháp trước đó thảo luận để tạo ra hình ảnh thống nhất nên được sử dụng.Tất cả các bộ tạo ảnh nhiệt của quá khứ và phần lớn các bộ tạo ảnh nhiệt trình bày trênthị trường tạo ra hình ảnh trong hình thức của một tín hiệu video analog (PAL / NTSC tiêu chuẩn).Điều này có nghĩa rằng thực tế những hình ảnh đầu ra được tạo ra như tín hiệu điện tương tự.Vì vậy, trong quá khứ những tiếng ồn của bộ tạo ảnh nhiệt đã gần như độc quyền lườngured sử dụng các công cụ đo điển hình cho các tín hiệu điện tương tự: các dao động.Các phép đo kết quả thu được trong các đơn vị Volts, và sau đó chuyển đổi thànhđơn vị nhiệt độ.Thẻ khung grabber cho các đơn vị máy tính hiện đại cung cấp cho khả năng dễ dàng chuyển đổi đầu ratín hiệu analog từ bộ tạo ảnh nhiệt được thử nghiệm vào một hình ảnh kỹ thuật số. Phân tích kỹ thuật sốhình ảnh sử dụng công nghệ máy tính hiện đại là dễ dàng hơn nhiều so với phân tích của analogtín hiệu điện bằng cách sử dụng máy hiện sóng (mặc dù có những cải tiến cũng lớn trongdao động kế kỹ thuật số). Vì vậy hiện nay các thông số tiếng ồn thường được xác địnhbằng cách phân tích các chuỗi hình ảnh kỹ thuật số tạo ra bởi grabbers khung. Tuy nhiên,chúng ta nên nhớ rằng vẫn còn có những phòng thí nghiệm (chủ yếu là các nhà sản xuất các phòng thí nghiệm)nơi mà các bài kiểm tra của bộ tạo ảnh nhiệt được thực hiện bằng cách phân tích các tín hiệu video analog sử dụngdao động. Tuy nhiên phương pháp này đo lường các thông số tiếng ồn là hiếmsử dụng và sẽ không được thảo luận sau.5.4.2 Quy trình Đo lườngĐo các tham số tiếng ồn của bộ tạo ảnh nhiệt thường được thực hiện ac-trí theo các thuật toán được trình bày dưới đây:1. Quy định các thiết lập của hinh thử nghiệm.Nếu tạo ảnh nhiệt là hệ thống hình ảnh thực sự tuyến tính sau đó các thông số tiếng ồnsẽ không phụ thuộc vào các thiết lập hinh như tăng hoặc mức độ sáng. Tuy nhiên

tạo ảnh nhiệt để chỉ hệ thống bán tuyến tính và các thông số đo tiếng ồnphụ thuộc vào thiết lập của hinh thử nghiệm. Việc kiểm tra được thực hiện thường cho folthiết lập rống: Gain: tối đa; Mức độ sáng: Trung bình. Tuy nhiên nó không phải làmột quy tắc. Trong mọi trường hợp, các thiết lập bộ tạo ảnh (Gain. Level, Image Enhancement)nên được viết ra để phân tích trong tương lai.Tiếp theo, nó là rất quan trọng để đo lường thành công của các thông số tiếng ồn mà các trọngthiết lập Ager như Gain / Cấp độ nên được giống như thiết lập được dùng trong phép đoment của SiTF.Tiếp theo, nghiêm cấm việc sử dụng chế độ Auto Gain trong tiếng ồn lườngments.152

Trang 1602. Quy định về vị trí góc của hinh thử nghiệm liên quan đến các mục tiêu thống nhất(hoặc ngược lại).Vì nó đã được thảo luận trong phần trước, các phương pháp khác nhau để tạo thống nhấthình ảnh được sử dụng. Do đó vị trí của các imager thử nghiệm tương đối so với đồng phụcmục tiêu (đen) có thể khác nhau. Phiên bản một: man hinh là nhìn vàoống chuẩn trực. Hai phiên bản: man hinh là nhìn vào một vật đen lớn nằmtại một số khoảng cách trong phạm vi man hinh tập trung. Version ba: đen là loc-ated chỉ đứng sau ống kính quang học man hinh.3. Đánh dấu khu vực quan tâm.Các vật đen mà mô phỏng các mục tiêu thống nhất thường lấp đầy toàn bộ lĩnh vựcnhìn của hinh thử nghiệm. Tuy nhiên, đôi khi một số phần của hình ảnh video quáterated bởi man hinh được thử nghiệm là không hoạt động (khung màu đen xung quanh trọng hoạt động đúngtuổi - xem hình.   5.17).   Tác động này thường được đáp ứng trong bộ tạo ảnh nhiệt sử dụng IRFPAmodule tối ưu hóa cho độ phân giải tiêu chuẩn NTSC nhưng tạo ra video đầu rahình ảnh theo chuẩn PAL. Nếu trường hợp này xảy ra sau đó người dùng phải đánh dấu khu vực củaphần hoạt động của hình ảnh được phân tích. Nếu không kết quả đo không gianthông số tiếng ồn có thể bị bóp méo đáng kể.4. Chụp một chuỗi các hình ảnh.

Nắm bắt được một chuỗi video hình ảnh về các mục tiêu thống nhất là phần quan trọngvề thủ tục để đo các thông số tiếng ồn. Các capturing nên được thực hiện bằng cách sử dụnggrabber khung analog chất lượng cao (trường hợp của tín hiệu tạo ảnh tạo trongPAL / NTSC tiêu chuẩn) mà không bóp méo hình ảnh được chụp. Các require- cùngments cũng có giá trị cho các phần mềm thử nghiệm. Các thuật toán nén của cap-khung tured không nên bóp méo hình ảnh đầu ra theo cách đáng chú ý. Hầu hết typic-al grabber khung và phần mềm thu video không phải là hữu ích cho công việcchụp ảnh từ bộ tạo ảnh nhiệt như những khung grabbers / mua lạiphần mềm được tối ưu hóa cho một nhiệm vụ chụp ảnh với degrada- đáng kểtion của chất lượng hình ảnh để tiết kiệm bộ nhớ đĩa cần thiết để lưu trữ video dàitrình tự.Có một tình huống khác nhau trong trường hợp của khung grabbers chuyên nghiệp / mua lạiphần mềm có khả năng chụp hình ảnh video kỹ thuật số trong các tiêu chuẩn sau đây:Fire-Wire, USB 2.0, CameraLink, GigE hoặc LVDS.5. Tính toán các thông số tiếng ồn.Một trong những nhiệm vụ của các chương trình máy tính được cung cấp bởi các nhà sản xuất thiết bịđể thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là để làm phân tích các chuỗi video và cal-culate các thông số tiếng ồn. Các chương trình được cung cấp khác nhau bởi những con sốcác thông số tiếng ồn họ tính toán và các tính năng khác.Trên một mặt, có những chương trình máy tính chỉ được phát triển để tính toán một para-mét (NETD) và trình bày nó trong hình thức của một số. Ở phía bên kia có nhiềuchương trình máy tính tiên tiến mà không tính toán chỉ là một chuỗi dài của tiếng ồn para-m: NETD, FPN, không đồng nhất, 1 / f tiếng ồn, các thành phần nhiễu 3D, NPSD;nhưng cũng có số điểm ảnh xấu, xấu pixel vị trí; và cung cấp represent- đồ họaation của một số thông số tiếng ồn. Sự lựa chọn trong vấn đề này thuộc về người dùng153

Trang 161của phần mềm phụ thuộc vào các yêu cầu về hệ thống kiểm tra. Làm gươngkết quả đo tiếng ồn được hiển thị trong hình. 5.18 và Hình. 5.19.Thông số tiếng ồn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, đặc biệt là trong trường hợp của MWIRtạo ảnh nhiệt. Nhiệt độ môi trường xung quanh mà tại đó các phép đo được thựcra có thể khác nhau đáng kể từ nhiệt độ phòng thí nghiệm điển hình về 20ºC. Trong

một trường hợp như vậy các kết quả đo cần được sửa chữa. Hầu hết các trình máy tínhgram sử dụng để hỗ trợ thử nghiệm của bộ tạo ảnh nhiệt có thể làm nhiệm vụ này.6. Lưu trữ các thông số tiếng ồn.Lưu trữ kết quả đo lường là một hoạt động đơn giản cho phần mềm hiện đại.Làm thế nào-bao giờ thực tế nó là vô cùng quan trọng để cho phép lưu trữ không chỉ lườngkết quả urement trong hình thức của một vài con số nhưng kết quả đo lưu to-gether với tất cả các thông số mô tả các điều kiện đo (Lãi / level / im-các thiết lập nâng cao tuổi của man hinh nhiệt; nhiệt độ môi trường, ngày thi,nơi thử nghiệm, nhóm nghiên cứu thử nghiệm, vv Những dữ liệu này là rất hữu ích nếu so sánh các kết quả xét nghiệmmáy chụp khác nhau là để được thực hiện.Vả. 5.17. Hình ảnh nhiệt với các bộ phận không hoạt động.Vả. 5.18. Bảng với ba thông số tiếng ồn cơ bản: NETD, FPN, không đồng nhất.154

Trang 162Vả.5.19. Cửa sổ của chương trình tính toán kết quả trình bày TAS-T của các thành phần của VHT 3Dmô hình tiếng ồn.5.4.3 Giải thích kết quả đoCó khá nhiều lý do tại sao giải thích kết quả đo tiếng ồnthường rất khó.Đầu tiên, không có tiêu chuẩn được quốc tế chấp nhận rằng có thể điều chỉnh lườngurement về tiếng ồn liên quan đến các thông số của bộ tạo ảnh nhiệt. Có khuyến cáo khác nhaukhuyến trong tài liệu chuyên ngành. Do đó có một sự hỗn loạn nhất định trong việc đoment của thông số tiếng ồn. Một ví dụ điển hình của tình trạng hỗn loạn này là một tình huốngvới các tham số tiếng ồn chính của bộ tạo ảnh nhiệt: các NETD. Theo mộttrường NETD là thước đo tiếng ồn tần số chỉ thời gian cao, và là FPNmột biện pháp của tiếng ồn không gian tần số cao. Tuy nhiên theo một trường học thứ haiNETD là một thước đo của cả tần số cao tiếng ồn thời gian và tần số cao Spa-tiềm tiếng ồn. Vì vậy, nó là cần thiết phải rất cẩn thận trong so sánh "NETD" para-mét đo bởi hai nhóm thử nghiệm khác nhau.Thứ hai, tiếng ồn liên quan đến các thông số như NETD, FPN, NU phụ thuộc vào các thiết lậpcác thử nghiệm tạo ảnh nhiệt; chủ yếu vào Gain (độ tương phản) và Cấp (độ sáng) nhưng trong

hầu hết các trường hợp mối quan hệ này không phải là rất mạnh mẽ. Tuy nhiên, xử lý hình ảnh (nhưtăng cường cạnh) có thể thay đổi kết quả đo tiếng ồn đáng kể. Bằng cách nhấnnút "Nâng cao hình ảnh" trên bàn phím imager tiếng ồn para- đomét có thể được tăng lên ngay cả bởi một yếu tố của hai lần. Vì vậy nó là nghị củaded để so sánh một số bộ tạo ảnh nhiệt cùng loại chỉ khi xét nghiệm đã car-Ried ra cho các thiết lập tương tự của các bộ tạo ảnh thử nghiệm.Thứ ba, các thông số của một số IR FPAs được sử dụng trong bộ tạo ảnh nhiệt hiện đại có thể thay đổi trongthời gian.Đôi khi các hiệu ứng như vậy là đáng chú ý sau một chục phút ngay cả khi các am-nhiệt độ bient là ổn định. Nếu nhiệt độ môi trường thay đổi biến thể sau đó mạnh mẽ hơncủa tiếng ồn thông số (NETD, FPN, NU) có thể được mong đợi. Tình huống như vậy thường xuyên nhất155

Trang 163xảy ra trong trường hợp máy chụp, làm mát bằng không, nhưng đôi khi cũng xảy ra cho im- nhiệtagers xây dựng sử dụng làm mát bằng IR FPAs.Thứ tư, các thông số tiếng ồn của man hinh nhiệt có thể thay đổi đáng kể khiman hinh nóng lên ngay cả trong trường hợp máy chụp nhiệt được xây dựng bằng cách sử dụng các mô-đun IRFPAtốt sự ổn định tạm thời. Do đó các bài kiểm tra nên được bắt đầu không sớm hơn sau khiphút ít nhất 15-30 công việc của cả hai man hinh thử nghiệm và thử nghiệm hệ thống. Nếu đâyđiều kiện không được thoả mãn thì lặp lại các kết quả thử nghiệm có thể là xấu.Để tóm tắt, bởi vì các khuyến nghị văn học không phù hợp, triển vốn cóchờ các thông số liên quan đến tiếng ồn (NETD, FPN, NU) vào thiết lập imager và pos-biến thể thời sible người dùng không nên mong đợi thỏa thuận rất tốt của lườngurement tiếng ồn dữ liệu với dữ liệu được cung cấp bởi nhà sản xuất hoặc các phòng thí nghiệm khác. Hiệp địnhment ở mức khoảng 20-30% nên được coi là tình hình chấp nhận được.5.5 Tài liệu tham khảo1. Tiêu chuẩn ASTM E 1213-2002 " Phương pháp thử tiêu chuẩn cho nhiệt độ phân giải tối thiểuSự khác biệt cho hệ thống hình ảnh nhiệt "

2. Holst GC, Infrared Imaging Hệ thống kiểm tra, Vol.4, Chapt. 4 trong The hồng ngoại & Electro-OpticalSổ tay hệ thống, Michael C. Dudzik ed, SPIE 1993 ..3. Holst GC, kiểm tra và đánh giá các hệ thống hình ảnh hồng ngoại, Công ty Xuất bản JCDNăm 1993.4. STANAG 4349, Đo khác biệt tối thiểu phân giải nhiệt (MRTD) của nhiệtmáy ảnh, năm 1995.5. www.ci-systems.com6. www.eoi.com7. www.hgh.fr8. www.inframet.com9. www.optikos.com10 www.sbir.com156

Trang 1646STANAG 4349 yêu cầuSTANAG 4349 hiện một số yêu cầu kỹ thuật về thiết bị sử dụng chothử nghiệm tạo ảnh nhiệt. Ở đây, có được trình bày một bảng với một danh sách cácyêu cầu và ý kiến về khả năng kỹ thuật của hệ thống kiểm tra hiện đại.Các ý kiến có thể có ích cho các phòng thí nghiệm mà thực hiện hệ thống chất lượngtheo tiêu chuẩn ISO / EN và có cần phải chứng minh rằng hệ thống thử nghiệm của họ thực hiệncác yêu cầu của tiêu chuẩn nổi tiếng này.Bảng 6.1. Bình luận về STANAG 4349.Không STANAG 4349 yêu cầuThiết bị kiểm tra14. MRTD là temperat- tối thiểuSự khác biệt ure cho phép một người quan sátđể giải quyết một mẫu thử nghiệm theovới một tiêu chí nhất định. MRTD là một hàmtion của tần số không gian của pat- thử nghiệmchim nhạn.Tất cả các nhà sản xuất thử nghiệm equip-ment sử dụng cùng một định nghĩa củaMRTD.2Chú ý 1: Các MRTD đo tại một định

nhiệt độ có thể được chuyển đổi sangMRTD ở nhiệt độ khác, nếu neces-Sary. Việc chuyển đổi yếu tố phụ thuộc vàocác phản ứng quang phổ của im- nhiệtAger và phải được xác định trong mỗitrường hợp.Phần mềm kiểm tra sửa chữa lườngkết quả phát tùy thuộc vào ambi-nhiệt độ ent và tái quang phổván của kiểm tra man hinh nhiệt.35.1. Các quan sát viên sẽ có visu- bình thườngal thị lực (dị tật hậu chỉnh ít hơn+ 0,25 diopters) và tầm nhìn màu sắc tốtvà có kinh nghiệm trong loại lườngurement.Yêu cầu vềngười sử dụng thử nghiệmthiết bị. Yêu cầu này có thểđược hoàn thành nếu quan sát thích hợp làlựa chọn và đào tạo4Mô hình thử nghiệm 5.2.The phải là một tấm con-TaiNing bốn khe cắm hình chữ nhật, hình thành mộtvuông bốn quán bar và ba gian.Tỷ lệ độ dài / chiều rộng của khe hình chữ nhậtlà 7: 1.Chiều rộng không gian có thể tương đương với chiều rộngcủa hình chữ nhật. Các mô hình thử nghiệm là cựccập ở phía trước của một cơ thể màu đen, tem-perature trong đó có thể khác nhau, cho mộtchênh lệch nhiệt độ (ở) giữaquán bar và các không gian.Mục tiêu cho MRTD đo lườngđược sản xuất như là một tấm con-TaiNing bốnkhe hình chữ nhật,tạo thành một hình vuông có bốn thanh vàba không gian. Tỷ lệ độ dài / chiều rộng củakhe hình chữ nhật là 7: 1.Target làcố định vào một bánh xe quay mà là po-

sitioned ở phía trước của vật đen.55.2.1. Các không gian-tần số củagiải quyết các mục tiêu đo lường điệnphải nằm trong khoảng ± 5% của danh nghĩagiá trị.Điểm 5.2.1 trình bày require-mentstrênchế tạodung sai của mục tiêu 4-bar vàdung sai của chiều dài tiêu cự của157

Trang 165collimator. Không chắc chắn tương đốitần số không gian của 4-barmục tiêusản xuấtquaInframet là 4%. Sự không chắc chắn củaxác định độ dài tiêu cựCollimators IR được cung cấp bởi hầu hếtcác nhà sản xuất thiết bị kiểm tralà dưới 1%.65.2.2. Các emissivities của mô hình thử nghiệmvà cơ thể màu đen cả hai đều phải có ít nhất0.95.Phát xạ của TCB loạt đôm đencơ quan là 0,97  0,01. Phát xạmục tiêu của IR điển hình được cung cấp trênthị trường là 0,97  0,01; đôi khi> 0,98.75.2.3. Các vật đen phải làm cho nó pos-thi nhất để đạt được khác biệt nhiệt độcủa  10 ° C. Sự chính xác phải là 0,5%nói chung, và 0,01 ° C cho  Ts giữa0 ° C và 2  C.Chênh lệch nhiệt độ điển hình

phạm vi cho blackbodies sử dụng trong thử nghiệmhệ thống là: -25 ° C và + 75 ° C(rộng hơn nhiều so với yêu cầu). Biệtđộ chính xác của blackbodies ferentialkhông phải là tồi tệ hơn 0,01 ° C tại toàn bộPhạm vi nhiệt độ  10 ° C85.2.4. Bất kỳ sự thay đổi về nhiệt độ trêndiện tích hữu ích của các mẫu thử phải đượcquá nhỏ như không thể phát hiện được trên im-tuổi của người quan sátKhông đồng nhất của blackbodieschênh lệch nhiệt độ dưới5 ° C thường là dưới 10 mK vàlà không thể phát hiện được cho im- nhiệtagers.95.2.5. Nhiệt độ đo làrằng các mô hình thử nghiệm, mà nên có20  2  C, trừ khi có quy định khác.Đây là một yêu cầu để được ful-lấp đầy bởi người sử dụng của thiết bị kiểm tra,không yêu cầu trên equip- thử nghiệmment. Tuy nhiên, yêu cầu nàycó thể dễ dàng thực hiện nếu điều kiện không khítioning được sử dụng. Tiếp theo, xin vui lòng lưu ýrằng các tiêu chuẩn cho phép để thực hiệnra đo tại tem- môi trường xung quanhperatures ngoài phạm vi này và đểsửa các kết quả đo(4.Note 1)10Tổn thất truyền tải 5.3.The giữathử nghiệm mô hình và các imager vàemissivities của mô hình thử nghiệm vàcơ thể màu đen nên được biết đến và đưavào tài khoản khi kết quả được tính toán.Độ truyền qua của ống chuẩn trực,emissivitiescủađen,

phát xạ của các mục tiêu 4-bar làbiết và chúng được đưa vào ac-tính bằng phần mềm thử nghiệm khi nhũngkết quả rected MRTD là đã tínhlated.158

Trang 166115.4. Khi thực hiện các phép đo, cácquan sát có thể tối ưu hóa kết quả bằng cách thay đổicả hai cấp độ chiếu sáng trong phòngvà bất kỳ cài đặt trên man hinh, điều chỉnhkhoảng cách của mắt mình từ màn hình hiển thị,và hơi làm thay đổi vị trí của cácmô hình thử nghiệm trong các lĩnh vực xem. Nếu mộtmàn hình được sử dụng nó phải có các loạithường được sử dụng với màn hinh đó, và nó làđề nghị rằng, một khi thiết lập, nó sẽkhông được điều chỉnh trong quá trình đo.Đây là một yêu cầu để được ful-lấp đầy bởi người sử dụng của thiết bị kiểm tra,không yêu cầu về trang thiết bị.126.1. Bắt đầu từ một pat- test vô hìnhchim nhạn, phương pháp này được dựa trên determin-ation của sự khác biệt nhiệt độ(+ Hoặc -) cần thiết để thực hiện các mô hình thử nghiệmnhìn thấy được. Do những hạn chế trong các bài kiểm trathiết bị, nhiệt độ chỉ ra nhaunhững khác có thể không được nhiệt độ đúngsự khác biệt giữa các thử nghiệm mô hình và màu đencơ thể. Do đó các thủ tục sau đâyđược khuyến khích thành lập các MRTD:bắt đầu với nhiệt độ của các bài kiểm tramô hình và cơ thể màu đen khoảngbằng nhau (xem chú thích 2), nhiệt độ củacơ thể màu đen cũng được tăng lên cho đến khi thử nghiệmmô hình sẽ xuất hiện trong tương phản dương (nóngquán bar). Khi quan sát chỉ có thể giải quyếtcác mô hình thử nghiệm, các, nhiệt độ khác biệt

khoa  T +) được ghi lại. Cơ thể màu đennhiệt độ sau đó được giảm xuống gây ramô hình thử nghiệm để biến mất, và sau đó để lạixuất hiện với độ tương phản âm (thanh lạnh).Khi quan sát chỉ có thể giải quyếtmẫu kiểm tra lại các khác biệt nhiệt độkhoa  T) được ghi lại (xem chú 3). Cáchai phép đo phải được thực hiện mà không cầnchậm trễ do đó nhiệt độ drift được tránh(xem chú giải 4).Lưu ý 2: Các thủ tục có thể được đẩy nhanhbằng cách bắt đầu với một sự khác biệt nhiệt độgiữa các mô hình thử nghiệm và đencơ thể 0,8  T cho cả tích cực vàNgược lại tiêu cực.Đây là một yêu cầu để được ful-lấp đầy bởi người sử dụng của thiết bị kiểm tra,không yêu cầu về trang thiết bị.159

Page 16713Lưu ý 3: Nếu nó có thể được thành lập lànhiệt độ trôi dạt là không đáng kể, cả posit-ive và đo lường phản âmcần phải chỉ được thực hiện đối với các Spa- thấp nhấttần số tiềm, để xác định"Δ T bù đắp" của các thiết bị kiểm tra. Điều này"Δ T bù đắp" sau đó được tính là giá trị trung bìnhnhững khác biệt nhiệt độ chophản tích cực và tiêu cực (màlà  T bù đắp" = 0,5  T +" +  T"], vàsau đó giá trị của nó được trừ vào tem-sự khác biệt perature được tính cho một đơntương phản cho mỗi không gian còn lạitần số trong quá trình chạy thử. Con- tích cựcđo Trast cho các tần sốđược khuyến khích.Bù đắp được tính trong thử nghiệm mềmđồ điều khiển chúng tôi- đening công thức được đề nghị trong

Lưu ý 3.14Lưu ý 4: Đó là đề xuất mà cơ thể màu đennhiệt độ được thay đổi trong các bước như sau:Δ TĐề xuấtbước điΔ T<0.5  C0.01  C2  C đến4  C0,5  C đến1  C0.02  C4  C đến8  C1  C đến2  C0,05  C> 8  CHầu hết blackbodies sử dụng để thử nghiệmtạo ảnh nhiệt cho phép temperat-Kiểm ure với 0.001  bước C(tốt hơn nhiều so với yêu cầu).15 6.2. Đó là khuyến cáo rằng MRTD đượcđo bằng ori- ngang và dọcentation của các thanh. Bất kỳ hướng kháclà tùy chọn.Hầu hết các bánh xe quay được thiết kếtrong một cách mà cho phép các 4-barmục tiêu phải được cố định bởi người sử dụng trongđịnh hướng thẳng đứng hay nằm ngangđịnh hướng.166.3. Các tiêu chí được sử dụng cho các nghị quyếttion là nó nên có thể nhìn thấybốn thanh (không phải chỉ là một số điều chế) trênĐây là một yêu cầu để được ful-lấp đầy bởi người sử dụng của các thử nghiệm equip-ment, không yêu cầu trên

160

Trang 168màn hình hiển thị, mặc dù nó không phải là cần thiếtrằng tất cả của mỗi bốn thanh được hiển thịcùng một lúc.thiết bị.176.4. Phép đo được thực hiện tại mộttối thiểu là bốn (4) tần số không gianphân bố khá đều trênphạm vi sử dụng của hinh. Một minim-um ba (3) phép đo phải đượcđưa cho mỗi cặp tương phản, ở mỗitần số không gian, trong mỗi hướng, bởimỗi người quan sát. Phép đo đượcthực hiện cho đến khi kết quả ổn định được quan sát thấy. Mộtquan sát duy nhất có thể được sử dụng, mặc dùnhiều nhà quan sát đang được đề nghị.Các nhà sản xuất thiết bị kiểm tracung cấp thường là một loạt ít nhấthai mươi mục tiêu chuẩn 4-bar củatần số không gian khác nhau. Tiếp theo,họ có thể tùy chọn cung cấp hải quantom thiết kế mục tiêu 4-bar của Spa-tần số tiềm ngoài danh mụctiêu chuẩn. Tình huống như vậycung cấp cho người sử dụng hệ thống kiểm tra possib-ility để thực hiện yêu cầu củađiểm 6.4 vào các mục tiêu sử dụng choMRTD đo.187.1. Nếu phản tích cực và tiêu cực cóđược đo,MRTD cá nhângiá trị  T++  T) / 2-Phần mềm điều khiển thử nghiệm sử dụng cho-mula đề nghị tại điểm 7.1.

197.2 Các kết quả MRTD được lập bảng(xem Phụ lục) và vẽ trên đồ thị (vớimột .scale logarit cho nhiệt độ lệchnhững khác và một quy mô tuyến tính cho fre- không giancó dải) cho mỗi người quan sát và mỗi ori-entation. Các điều kiện đo,giá trị sử dụng cho tính toán và tất cả các hôULTS phải được hiển thị. Bất kỳ triển đáng kểviation hoặc chấp nhận kết quả phải được giảithích ở.Các kết quả đo có thểghi lại bằng cách sử dụng phần mềm thử nghiệmtrong một số định dạng dữ liệu tiêu biểu(MS Excel). Sau đó dữ liệu có thểtrình bày đồ họa bằng cách sử dụng bất kỳphần mềm để trình bày dữ liệu.161

Trang 1697 Hướng dẫn cho khách hàng mua thiết bị kiểm traHệ thống thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được xây dựng từ ít nhất sáu khối: collimat-hoặc, đen, bánh xe quay, thiết lập các mục tiêu, PC, khung grabber, phần mềm. Blockscủa hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt đã được trình bày và thảo luận trước đó.Có những yêu cầu này cũng được trình bày trên các khối của hệ thống kiểm tra như vậy.Tuy nhiên, bất kỳ người sử dụng tiềm năng hoặc mua các thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệtnên được nhắc nhở rằng tổng giá trị như một hệ thống kiểm tra là nhiều hơn so với một số tiềncủa khối hệ thống. Một khối yếu làm giảm đáng kể giá trị của một hệ thống kiểm tra. Do đó,văn bản yêu cầu chi tiết về tất cả các khối của một hệ thống kiểm tra tối ưu hóa cho cận cụ thểplications là một nhiệm vụ chuyên môn. Nó là khá dễ dàng để làm cho một lỗi về chi tiết là cónhiều thông số đó là phụ thuộc lẫn nhau.Bây giờ, chúng tôi sẽ trình bày một sốkhuyến nghị cho người mua tiềm năng / người sử dụngcủa hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt. Nếu những kiến nghị không được thực hiện

sau đó có một xác suất cao mà người mua sẽ có được một hệ thống thử nghiệm tốn kém mà không phải làtối ưu cho các ứng dụng của mình.Đầu tiên, nó được khuyến khích cho những người mua tiềm năng của các hệ thống thử nghiệm để tập trung hơncác yêu cầu về hệ thống kiểm tra hơn các yêu cầu về khối của hệ thống.Cách tốt nhất để viết các yêu cầu an toàn cho người sử dụng / người mua trên hệ thống thử nghiệm là đểviết một danh sách các khả năng thử nghiệm cần thiết của hệ thống được hiểu như là một danh sách các paramet-ers được đo hoặc danh sách các chức năng hệ thống khác. Đó là một lỗi phổ biến được tìm thấy trongnhiều yêu cầu đấu thầu mà chi tiết, đôi khi không cần thiết, yêu cầu về đồng nghiệplimator, đen, bánh xe quay được giới nhưng một danh sách chi tiết các thông số đó làđược đo không được trình bày.Thứ hai, thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là tốn kém. Vì vậy chăm sócrằng tiền của bạn được chi tiêu tốt trên thiết bị thật sự hữu ích trong công việc của bạn. Manufactur-ers có thể cung cấp, hoặc ít nhất có thể, các phiên bản khác nhau của hệ thống kiểm tra tương tựkhả năng đo khác nhau và ở mức giá khác nhau. Cố gắng tìm một phiên bảncủa hệ thống kiểm tra đó là tối ưu cho nhu cầu của bạn.Thứ ba, thử nghiệm tạo ảnh nhiệt là khó khăn thậm chí có thiết bị thử nghiệm tốt, đặclà đặc cho người mới đến công nghệ ảnh nhiệt. Hệ thống thử nghiệm sẽ tạo rakết quả đo lường nhưng có thể không tự động và đúng cách giải thích các kết quả.Những dữ liệu này phải được giải thích bằng cách sử dụng nhân lực của thiết bị kiểm tra những người phải làm điều nàynhiệm vụ khó khăn. Chúng ta phải nhớ rằng kết quả thử nghiệm của một man hinh nhiệt thường phụ thuộcvào cài đặt imager, điều kiện môi trường, các thông số thiết bị kiểm tra vv There-Fore nó được khuyến khích để đảm bảo trong hợp đồng một số hỗ trợ từ các thiết bịnhà sản xuất phủ cũng giúp trong việc giải thích các kết quả xét nghiệm.Thứ tư,mua thiết bị để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt thường quênvấn đề hiệu chỉnh lại hệ thống kiểm tra hoặc thay về các vấn đề của hiệu chuẩn lạicủa một số khối rất quan trọng. Chi phí hiệu chuẩn lại thường xuyên của các thiết bị kiểm tra có thể được ởhạn dài gần bằng với chi phí ban đầu mua các thiết bị thử nghiệm này.Vì vậy hãy kiểm tra các khoảng thời gian hiệu chuẩn lại được đề nghị là gì, giá cả là những gìcác hiệu chỉnh lại bởi các nhà sản xuất, và cuối cùng, nếu có thể phải hiệu chỉnh

162

Trang 170Hệ thống thử nghiệm trong điều kiện địa phương. Trong hầu hết các trường hợp hiệu chỉnh lại các khối như vậy giống nhưđen hoặc ống chuẩn trực có thể được thực hiện tại các trung tâm đo lường địa phương giả định rằngmột số thông tin kỹ thuật được tiết lộ bởi các nhà sản xuất.Thứ sáu, thời gian bảo hành mười hai tháng điển hình là khá ngắn. Mở rộng bảo hành of-mười phương cũng chi tiêu các quỹ bảo lãnh bảo hành như nhà sản xuất đầy đủ respons-ibility trong thời gian dài hơn nhiều.Thứ bảy, bạn sẽ dành nhiều thời gian của bạn cũng bằng cách đọc phần giáo dục tạicác trang web của nhà sản xuất thiết bị kiểm tra hoặc bằng cách đọc khác có sẵntài liệu chuyên ngành. Nó sẽ có sau dễ dàng hơn cho bạn để giao tiếp vớicác nhà sản xuất bởi vì sau đó bạn sẽ biết chính xác những gì bạn cần.Tám, nó có thể để xây dựng một hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt bằng cách mua một sốkhối (collimator, đen, mục tiêu) và phát triển các khối cần thiết khác (quaybánh xe, phần mềm điều khiển, phần mềm kiểm tra). Tuy nhiên, nó là một chính sách rủi ro được đề nghịchỉ cho công nghệ tiên tiếntrung tâm khoa học / sản xuất với sâukiến thức về đo lường các ảnh nhiệt. Xác suất tổn thất thương mại dođể thời gian dài cần thiết cho sự phát triển của một hệ thống như kiểm tra kết hợp, và docác vấn đề kỹ thuật có thể, là cao trong hầu hết các trường hợp.Thứ chín, các hệ thống để thử nghiệm tạo ảnh nhiệt được cung cấp trên thị trường quốc tếcác nhà sản xuất khác nhau nói chung là tương tự. Sự khác biệt được tạo ra bằng cách nhỏCác chi tiết kỹ thuật. Một số các chi tiết rất quan trọng: khả năng kiểm tra chính(số lượng các thông số có thể đo được) hoặc khả năng hệ thống khác (được chấp nhậntiêu chuẩn của sản lượng hình ảnh điện tử từ bộ tạo ảnh nhiệt, boresighting capabilit-tệ, vv). Ngoài ra còn có một số chi tiết kỹ thuật như kích thước và khối lượng của thốngHướng dẫn thanh toán khối không có tầm quan trọng thực sự đối với các ứng dụng điển hình. Các thông số khác nhưđộ chính xác vật đen, dải nhiệt độ đen làkhi kiểm tra quan trọng

tạo ảnh nhiệt thương mại để đo nhiệt độ tiếp xúc không nhưng không crit-ical khi thử nghiệm tạo ảnh nhiệt giám sát. Tiếp theo, nếu xét nghiệm này làthực hiện tại phòng thí nghiệm sau đó làm việc rộng phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanhđược cung cấp bởi một nhà sản xuất không phải là một lợi thế thực sự trên một hệ thống từ khácnhà sản xuất có khả năng để chỉ hoạt động ở điều kiện phòng thí nghiệm. Chúng tôi có một hoàn toàn biệttình hình ferent nếu đen từ các hệ thống thử nghiệm được sử dụng cũng trong temperat-buồng ure cho các ứng dụng hiệu chuẩn. Vì vậy nó luôn luôn khuyến khích đểsuy nghĩ cẩn thận về các yêu cầu về hệ thống kiểm tra và hạn chế các yêu cầu nàychỉ đến mức thực sự cần thiết. Khuyến nghị này là quan trọng như thiết bị characbiểu diễn qua một số thông số không điển hình thường thì tốn nhiều tiền hơn so với thử nghiệm điển hìnhhệ thống.Để tóm tắt, cả mua chi phí-hiệu quả và sử dụng hiệu quả các hệ thống cho Test-ing tạo ảnh nhiệt là những nhiệm vụ khó khăn. Có giáo dục, nhóm thử nghiệm đào tạo đúng làcần thiết trong cả những công việc này.163

Trang 171Về tác giả:Krzysztof Chrzanowski nhận bằng Tiến sĩ, TSKH và cả trong Điện tử, từĐại học Công nghệ quân sự ở Warsaw, Ba Lan. Ông hiện đang làm việc như Pro-fessor trong đề cập ở trên đại học. Ông cũng là Giám đốc điều hành của một công ty spin off:Inframet (www.inframet.com). Thích khoa học chính của ông bao gồm phân tích, Test-ing và mô phỏng máy tính của hệ thống giám sát quang-điện tử (im- nhiệtagers, thiết bị nhìn đêm, camera truyền hình, phạm vi bằng laser, đa cảm biến giám sát quahệ thống lance), thermometry không tiếp xúc và đo lường nói chung. Ông là tác giả hoặcđồng tác giả của hơn 100 bài báo khoa học và truyền thông hội nghị.Cuốn sách này trình bày kiến thức của tác giả vào thử nghiệm tạo ảnh nhiệt đó làtích lũy trong hơn hai thập kỷ làm việc khoa học trong các lĩnh vực điện-op-công nghệ tical kết nối với một loạt các dự án thực tế. Những niềm hy vọng tác giảrằng cuốn sách này có thể trở thành một hướng dẫn thực tế trong lĩnh vực thử nghiệm tạo ảnh nhiệt cho

một cộng đồng rộng lớn của người quan tâm đến công nghệ này hấp dẫn của nhiệthình ảnh.164

Trang 172