Parámetros clave de imágenes térmicas infrarrojas

November 15, 2022
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1. Resolución del detector de infrarrojos

 

Es decir, el número de píxeles de la imagen térmica.La resolución más alta significa más puntos de observación y medición de temperatura, por lo que se puede observar y medir un objetivo más pequeño a una distancia más larga.Por lo general, la resolución de las imágenes térmicas infrarrojas oscila entre 256x192, 384x288, 640x512, 800x600, 1024x768, 1280x1024, etc. Con una resolución más alta, el costo del detector será mayor.El uso de detectores de matriz más grandes puede:

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2. Campo de visión (FOV)

Campo de visión (FOV): se refiere al campo de visión bidimensional del espacio del objeto observado por el sistema óptico de la cámara termográfica infrarroja.Tomando el campo de visión horizontal como ejemplo, suponiendo que el tamaño de la matriz de detectores es A×B, el tamaño de píxel es d y la distancia focal de la lente es f, entonces el ángulo de campo de visión horizontal θ=2×acrtan (A×d/2f) .

Después de seleccionar la matriz de detectores y el tamaño de píxel, el campo de visión solo cambia con la distancia focal del sistema óptico: con una distancia focal más larga, el campo de visión será más estrecho;con una distancia focal más corta, el campo de visión será más amplio.

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3. Resolución espacial

 

Como indicador de la claridad de la imagen térmica, muestra la capacidad de resolver la forma espacial del objetivo y generalmente se expresa en mrad (milirradián).
La resolución espacial es una medida del objeto más pequeño que puede ser resuelto por el sensor, o el área del suelo fotografiada para el campo de visión instantáneo (IFOV) del sensor.El IFOV se ve afectado por el tamaño del elemento de detección individual, dy la distancia focal de la lente, f.
Eso es iFOV = d / f

Para una distancia determinada, cuanto menor sea el valor de resolución espacial, se podrán ver el objetivo más pequeño y los detalles más ricos.Para un objetivo dado, cuanto menor sea el valor de resolución espacial, mayor será el alcance en que se detectará.

 

4. Rango DRI

 

Es un medio para medir la distancia a la que un detector de infrarrojos puede producir una imagen de un objetivo específico y se puede dividir en rango de detección, rango de reconocimiento, rango de identificación.

 

D (Detección): capacidad de distinguir un objeto del fondo
R (Reconocimiento): capacidad de clasificar la clase de objeto (animal, humano, vehículo, barco…)
I (Identificación): habilidad para describir el objeto en detalle (un hombre con sombrero, un ciervo, un Jeep…)

 

De acuerdo con los criterios de Johnson, cuando la probabilidad de que los detalles del objetivo sean visibles a la distancia DRI es del 50 %, los pares de líneas numéricas mínimas del objetivo son 1:3:6 (o 1:4:8), y el número mínimo correspondiente de píxeles es 2:6:12 (o 2:8:16).

 

Suponiendo que el diámetro del objetivo es H, la distancia focal es f, el tamaño de píxel es d y el número de pares de líneas es n, entonces la distancia de visualización L=H×f/(2n×d)

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Resumen: se seleccionan lentes con diferentes distancias focales de acuerdo con el tamaño, el alcance y los detalles del objetivo observado, para obtener diferentes resoluciones espaciales, FOV y distancia.

 

Por ejemplo, un producto utiliza un núcleo infrarrojo de 640 × 512/17 μm con una lente de 50 mm.De acuerdo con el método de cálculo anterior, se puede identificar a una persona de 1,8 metros de altura dentro de un campo de visión de 12,4°×9,9° desde una distancia de 882 m.(Según los criterios de Johnson 1:3:6, cálculo de identificación de 3 pares).

 

5. NETO

 

NETD es la diferencia de temperatura equivalente al ruido, que es la diferencia de temperatura entre el objetivo y el fondo cuando la relación señal-ruido de salida del detector es igual a 1. Es un indicador para medir la sensibilidad del detector infrarrojo.

 

Cuanto menor sea la NETD de un detector de infrarrojos, mayor sensibilidad térmica y mejor calidad de imagen tendrá.

 

Cuanto menor sea la diferencia de temperatura entre el objetivo y el fondo, se requiere una mayor sensibilidad térmica del detector.

 

6. Velocidad de fotogramas

 

La velocidad de fotogramas es el número de fotogramas por segundo de una imagen completa producida por el módulo de infrarrojos.Si el objetivo tiene una velocidad de movimiento rápida o un cambio de temperatura rápido, se debe seleccionar un módulo térmico con una velocidad de fotogramas más alta; de lo contrario, la precisión de la medición y el efecto de observación se verán afectados.

 

Los módulos térmicos GST admiten múltiples velocidades de fotogramas:
Módulo térmico no refrigerado (estándar): 25 Hz/30 Hz/50 Hz/60 Hz, etc.
Módulo térmico refrigerado (estándar): 50 Hz/100 Hz/200 Hz, etc.

 

7. Interfaz

 

Varias interfaces: LVDS/DVP/USB2.0/USB3.0/HDMI, etc.
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