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热像仪中的“NETD”是什么?

发布时间 2022-04-20

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当您查看热像仪的技术细节时,您可能会遇到“NETD”的表达或规格。该表达式代表“噪声等效温差”。它是衡量热成像探测器能够区分图像中热辐射的微小差异的指标。NETD 通常以毫开尔文 (mK) 表示。它有时也被称为“热对比度”。当噪声相当于最小的可测量温差时,检测器已达到其分辨有用热信号的能力极限。噪声越多,探测器的 NETD 值就越高。

非制冷微测辐射热探测器热像仪的典型值约为 45 mK。带有基于光子和低温冷却探测器的科学相机可以达到约 18 mK 的 NETD 值。应在特定物体温度下指定噪声测量值,因为这会影响测量。示例:NETD @ 30C:60 mK

如何衡量 NETD?

为了测量探测器的噪声等效温差,相机必须对准温度受控的黑体。黑体需要在开始测量之前稳定下来。然后在特定温度下测量噪声等效温差。它不是单一的快照测量,而是噪声的时间测量。

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上侧的图像显示了相机在测量过程中观察非常均匀的黑体时产生的嘈杂热图像。下侧的图像显示了随时间从多张图像中获取的所有像素值的直方图。它是该温度下噪声的时间分布。NETD 值是该直方图 (STDEV) 转换为 mK 的标准差。

NETD 如何影响测量?

下面的图像显示了由两个不同的摄像机记录的同一场景。一台摄像机的 NETD 为 60 mK,第二台摄像机的值为 80 mK。图像中温度非常低的区域在使用 80 mK 相机拍摄的图像中显示出明显更多的噪点。20 mK 的差异似乎不大,但它对图像质量和测量精度具有潜在的巨大影响。

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什么会影响 NETD?

有几个因素会影响 NETD。热像仪有时带有多个校准温度测量范围。噪声读数会根据所选范围和物体温度而变化。只要图像中存在明显的热对比,并且感兴趣的温度比背景温度高很多,那么这不会对测量精度产生太大影响。噪声水平也可能受到检测器和/或相机温度的影响。如果相机暴露在高环境温度下,系统噪音可能会增加。这取决于相机的内部稳定性如何。这种内部温度漂移的影响可以在非均匀校准或“NUC”之间观察到,这可能相隔几分钟。另一个可能影响 NETD 的变量是镜头的#f-stop。镜头的#f-stop 或光圈决定了我的热辐射如何到达探测器。通常,较低的#f-stop 将导致更好的噪声值。

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