空间噪声等效温差测试方法研究

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

参数设置对噪声等效温差(NETD)测试影响分析

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

用于热像仪性能测试的表观温差发生器

本文针对当前红外成像系统性能测试中存在的问题,设计了一种用于检定红外热像仪最小可分辨温差的表观温差发生器.基于该温差发生器的结构模型,对温差发生器单元的表面发射率进行计算,分析了材料发射率、槽的深宽比、槽翅宽度比对单元的表面发射率的影响.通过理论计算,分析得出槽的深宽比是影响单元表面发射率最主要的因素.使用红外测温仪分别测量了不同温度下不同槽深宽比的单元表观温度.实验结果表明,这种温差发生器能够通过调整加热温度形成可调节的表观温差.     

用三维噪声模型对扫描型热像仪测试与分析

热像仪图像质量的好坏很大程度上取决于噪声的控制,所以热像仪噪声的评价与测试显得非常重要.对一代32元线列探测器与二代288×4焦平面探测器的扫描型热像仪进行了三维噪声对比测试.结合热像仪整机系统的原理和结构,详细对比分析了各个噪声分量产生的原因.分别计算一代与二代扫描型热像仪的空间噪声等效温差(S-NETD)与时间噪声等效温差(T-NETD).研究表明,一代热像仪空间噪声占主导地位,空间相关的噪声和时间相关的噪声相差较大,而二代热像仪的时间与空间噪声相对比较平均,从噪声分析角度来说,一代与二代扫描型热像仪的主要区别在于空间相关的噪声而不是时间相关的噪声.为三维噪声分析的必要性提供实践依据,为热像仪系统的设计和评价提供参考.     

红外热像仪时间噪声测量技术研究

在对红外热像仪的测量中,噪声是评价红外热像仪性能的主要参数。噪声参数包括时间域噪声和空间域噪声,时间域噪声可分为高频时间噪声和低频时间噪声(即1/f噪声);空间域噪声可分为高频空间噪声(即固定模式噪声FPN)和低频空间噪声(非均匀性噪声)。对高频时间噪声和低频时间噪声进行了严格的区分和定义;给出了在短时间内忽略低频时间噪声时高频噪声NETD的计算模型;在不忽略低频时间噪声时计算高频噪声等效温差的数学计算模型和测量方法;对高频时间域NETD测量结果进行了不确定度分析与评价。     

红外系统噪声等效温差机理分析与实例计算

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

红外热像仪成像评估系统设计

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

噪声等效温差（NETD）测试方法分析

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

通过噪声等效温差来评价红外系统的性能

噪声等效温差对于红外系统的性能评价,对于检验红外系统性能来提高红外系统设计水平、降低成本、缩短研制和生产周期都有非常重要的作用。噪声等效温差是衡量红外探测器系统性能的重要指标之一。它与总体大气透过率、探测器性能参数等因素有关。本文推导了噪声等效温差的表达式,以特定的红外探测器为例,通过噪声等效温差表征了探测器的性能,并且通过编写程序检验了各个因素对探测器性能的影响。     

热成像系统噪声等效温差测试算法及工程应用

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

论红外探测系统的噪声等效温差

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

蒙特卡洛法在高温背景辐射下比色测温的应用研究

在比色测温中,高温背景辐射对准确测量目标温度有很大的干扰,利用蒙特卡洛法通过概率分布模拟背景辐射的发射位置、辐射方向和反射或吸收特性,统计被测量目标反射并被探测器检测到的辐射能束,与理论辐射差值相比较,检验其准确性。在此基础上,提出一种在复杂环境下消除高温背景辐射影响、提高测温精度的方法。     

林地型背景热红外伪装的温差阈值试验研究

针对热红外伪装的温差阈值影响因素多的问题,提出了利用背景温度起伏的统计特性计算背景热红外伪装的温差阈值的方法.通过一种典型的南方林地型背景温度野外测量试验,研究分析背景的热红外特性及其变化规律,得到了该地域热红外伪装的温差阈值.计算结果表明该方法的有效性.     

红外热像仪测温功能研制

从光、机、电三个方面介绍了影响红外热像仪测温精度的因素和实现测温功能的设计分析，并结合实例进行说明。     

红外点目标探测系统作用距离方程理论研究——基于探测率温度特性与背景影响

考虑探测率的温度特性和背景的影响之后,对传统的红外点目标探测系统作用距离方程进行了修正.从探测率的物理特点出发,引入波段探测率修正因子,重新推导了红外点目标探测系统的作用距离方程.所述数学模型可作为系统设计和性能评价的理论依据.     

噪声对红外测温性能的影响研究

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

空域红外图像的背景噪声分析及预处理

文中就如何提高空域背景下弱小目标的信噪比问题展开讨论，基于对背景噪声的统计分析提出了自适应滤波和小波分析两种图像预处理算法，达到抑制背景噪声，增强小目标的目的，并将二者进行了性能分析。     

红外热像仪用于高速投射物致伤局部温度变化的研究

应用红外热像技术观察高速投射物致伤犬及肥皂时被侵彻局部的温度分布及其变化规律。结果提示：高速投射物侵彻动时可使致伤局部组织温度迅速升高,造成局部组织蛋白质的变性,进而引起局部组织结构和功能的改变。     

一种高温噪声源设计

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