熱靈敏度(NEDT)是怎么計(jì)算出來的?

本文聚焦于NEDT（噪音等效溫差）作為評價(jià)中波與長波紅外熱像儀性能的關(guān)鍵指標(biāo)，詳細(xì)介紹了其測量方法與計(jì)算過程，并特別適用于一系列指定型號的熱像儀，為理解熱像儀分辨率提供了科學(xué)依據(jù)。

NEDT(噪音等效溫差)是評價(jià)中波 (MWIR)和長波(LWIR)紅外熱像儀的關(guān)鍵參數(shù)。它是一個(gè)代表溫差的信噪比的數(shù)值，這個(gè)溫差信號等同于熱像儀的瞬時(shí)噪音。因此，它近似代表熱像儀可以分辨的最小溫差。它是由瞬時(shí)噪音除以響應(yīng)度，通常由mK表示。這個(gè)值是熱像儀的光圈數(shù)、積分時(shí)間和測量時(shí)的具體溫度的函數(shù)

要測量它的話您需要一臺高質(zhì)量的面源黑體。將黑體設(shè)置在25°C。熱像儀應(yīng)置于最近距離(2 - 5 cm)。對于中紅外熱像儀，設(shè)置積分時(shí)間使得在熱像儀探測器(FPA)的動態(tài)范圍在大約一半位置，并不要安裝鏡頭。對于非制冷長波紅外熱像儀，積分時(shí)間設(shè)置為最大值，并安裝標(biāo)準(zhǔn)的25mm鏡頭。

2個(gè)點(diǎn)的非均一化校正執(zhí)行以后會得到一個(gè)均一化的圖像。并且有3組數(shù)據(jù)會通過熱像儀的數(shù)字輸出獲得。

對于第一組數(shù)據(jù)，把黑體溫度設(shè)置為 20 °C并連續(xù)采集64幀數(shù)據(jù)。計(jì)算這些幀的平均值后得到每個(gè)像素組成的新陣列，它代表了20 °C時(shí)的響應(yīng)值。其單位是A/D計(jì)數(shù)值。

對于第二組數(shù)據(jù)，把黑體溫度設(shè)置為 25 °C并連續(xù)采集128幀數(shù)據(jù)。把128幀每個(gè)像素的數(shù)據(jù)取標(biāo)準(zhǔn)差。然后把這些標(biāo)準(zhǔn)差值作為一個(gè)矩陣代表了瞬時(shí)噪音。其單位是A/D計(jì)數(shù)值。

對于第三組數(shù)據(jù)，把黑體溫度設(shè)置為 30 °C，和第一組數(shù)據(jù)一樣連續(xù)采集64幀數(shù)據(jù)。計(jì)算這些幀的平均值后得到每個(gè)像素組成的新陣列，它代表了30 °C響應(yīng)值。其單位是A/D計(jì)數(shù)值。

從30 °C的響應(yīng)矩陣減去20 °C的響應(yīng)矩陣，然后除以10，然后得到一個(gè)響應(yīng)度矩陣，其單位是計(jì)數(shù)值每度。然后用響應(yīng)度矩陣除瞬時(shí)噪音矩陣，得到NEDT矩陣，其單位是K。算出所有像素的平均值(消除壞點(diǎn))后，乘以1000，得到以mK為單位的數(shù)值。

想要查詢特定型號熱像儀的NEDT值，請登錄

聲明，這些答案僅適用于下列熱像儀：

SC4000

SC6000

Stratus

ThermaCam Alpha NIR

ThermaCam Merlin

ThermaCam Merlin NIR

ThermaCam Phoenix

ThermaCam Phoenix DTS

ThermaCam SC640

ThermaCam SC3000

ThermaCam S45

ThermaCam S65

對于其他熱像儀，程序非常相似，但在20°C到30°C范圍內(nèi)。