通常人們把紅外輻射稱為紅外光、紅外線。實際上其波段是指其波長約在0.75μm到1000μm的電磁波。人們將其劃分為近、中、遠紅外三部分。近紅外指波長為0.75-3.0μm;中紅外指波長為3.0-20μm;遠紅外則指波長為20-1000μm。由于大氣對紅外輻射的吸收,只留下三個重要的“窗口”區(qū),即1-3μm、3-5μm和8-13μm可讓紅外輻射通過。
自然界中凡是溫度高于絕對零度的物體,就會一直向外輻射能量。通過探測并收集這些輻射能,再現(xiàn)物體的輻射起伏,進而顯示出物體的特征信息,這樣的成像系統(tǒng)就是紅外成像系統(tǒng)。
基于光電圖像的測量,是以圖像的獲取及其處理為手段,來確定被測對象的諸如空間、時間、溫度、速度以及功能等等有關(guān)參數(shù)或者特性的一種測量方法。把圖像當作檢測和傳遞的手段或載體加以利用,是一種建立在光學(xué)成像技術(shù)基礎(chǔ)上并融入了計算機技術(shù)、光電子學(xué)數(shù)字圖像處理技術(shù)以及光機電一體化的綜合測量技術(shù),其目的在于從圖像中提取有用的信號。由于其具有非接觸、高靈敏度和高準確度等特點,在信息科學(xué)、生命科學(xué)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和制造業(yè)、航空航天、國防軍事、科學(xué)研究以及人們的日常生活等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,是當代先進測試技術(shù)之一。
紅外成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖顯示:
圖1.1 紅外成像系統(tǒng)性能模型基本框圖
經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,紅外成像系統(tǒng)經(jīng)歷數(shù)次變革,已經(jīng)由最初的點源和線陣掃描型發(fā)展到現(xiàn)在的第三代紅外焦平面凝視型系統(tǒng),目前國外對紅外成像系統(tǒng)實驗室測試的性能參數(shù)多達十六七項。
位于美國馬薩諸塞州的Optikos公司有35年的光學(xué)測試研發(fā)歷時,專注于光學(xué)鏡頭、可見光及紅外系統(tǒng)測試。
圖1.2 I-SITE系統(tǒng)簡圖
I-SITE系統(tǒng)是最靈活的測試裝置,可從整個系統(tǒng)中測試分立元件。I-SITE系統(tǒng)是設(shè)計于在信號處理鏈的多個點為各種類型的光電系統(tǒng)提供測量。I-SITE軟件可以拓展適應(yīng)新的測量以及可以升級結(jié)合另外的模塊從而適應(yīng)用戶系統(tǒng)的需求改變。I-SITE的測試原理圖如下。
圖1.3 I-SITE測試系統(tǒng)模型
可測量項目:
I-SITE™系統(tǒng)支持以下光電測量:
線擴展函數(shù)(LSF) 、調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF) 、信號傳遞函數(shù)(SiTF) 、噪聲功率譜(NPS) 、噪聲電壓的均方根值(RMS) 、噪聲等效亮度(NEL) 、最小可分辨對比度(MRC) 、最小可檢測的對比度(MDC)
紅外系統(tǒng):
噪聲等效溫差(NETD)
噪聲等效輻射率(NER)
最小可分辨溫差(MRTD)
最小可探測溫差(MDTD)
3D噪音
線擴展函數(shù)(LSF)
調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)
信號傳遞函數(shù)(SiTF)
噪聲功率譜(NPS)
噪聲電壓的均方根值(RMS)
探測器靈敏度(D*)
固定軸線校準
多個FOV軸線校準
1D-2D非均勻性
Jitter
Narcissus
視場(FOV)
FOV變化
熱像儀多個FOV轉(zhuǎn)換時間
固潤光電主營Optikos等光電測試儀器。隨著紅外成像系統(tǒng)性能水平的提高,Optikos紅外成像測試系統(tǒng)性能模型也在不斷地改進以適應(yīng)新一代的熱成像系統(tǒng)的性能預(yù)測要求。建立詳盡的目標背景統(tǒng)計模型:模擬各種圖像處理算法和搜索跟蹤算法;干擾效應(yīng)的模擬;成像系統(tǒng)的載體和目標的機動性建模;完善動態(tài)性能模型對紅外搜索跟蹤系統(tǒng)和導(dǎo)引頭性能的閉環(huán)預(yù)測等,將是未來紅外成像系統(tǒng)性能模型發(fā)展的重點。計算機性能水平的提高為動態(tài)性能模型更準確更快的預(yù)測現(xiàn)場性能提供了可能。
廣州固潤光電將為您提供Optikos測試產(chǎn)品及技術(shù)支持