Schlüsselparameter der Infrarot-Wärmebildgebung

November 15, 2022
Neueste Unternehmensnachrichten über Schlüsselparameter der Infrarot-Wärmebildgebung

1. Infrarot-Detektorauflösung


Das ist die Anzahl der Pixel der Wärmebildgebung. Eine höhere Auflösung bedeutet mehr Beobachtungs- und Temperaturmesspunkte, wodurch ein kleineres Ziel in größerer Entfernung beobachtet und gemessen werden kann. Normalerweise liegt die Auflösung der Infrarot-Wärmebildgebung zwischen 256x192, 384x288, 640x512, 800x600, 1024x768, 1280x1024 usw. Mit höherer Auflösung steigen die Kosten des Detektors. Die Verwendung größerer Array-Detektoren kann:

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2. Sichtfeld (FOV)

Sichtfeld (FOV): Es bezieht sich auf das zweidimensionale Sichtfeld des Objektraums, der vom optischen System des Infrarot-Wärmebildgeräts beobachtet wird. Am Beispiel des horizontalen FOV: Angenommen, die Detektor-Array-Größe ist A×B, die Pixelgröße ist d und die Brennweite des Objektivs ist f, dann ist der horizontale FOV-Winkel θ=2×acrtan (A×d/2f).

Nachdem die Detektor-Array und die Pixelgröße ausgewählt wurden, ändert sich das Sichtfeld nur mit der Brennweite des optischen Systems: Mit längerer Brennweite wird das Sichtfeld schmaler; mit kürzerer Brennweite wird das Sichtfeld breiter.

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3. Räumliche Auflösung


Als Indikator für die Klarheit des Wärmebildes zeigt sie die Fähigkeit, die räumliche Form des Ziels aufzulösen, und wird üblicherweise in mrad (Milliradian) ausgedrückt.
Die räumliche Auflösung ist ein Maß für das kleinste Objekt, das vom Sensor aufgelöst werden kann, oder die Bodenfläche, die für das momentane Sichtfeld (IFOV) des Sensors abgebildet wird. Das IFOV wird durch die Größe des einzelnen Detektionselements, d, und die Brennweite des Objektivs, f, beeinflusst.
Das heißt iFOV = d / f

Für eine gegebene Entfernung gilt: Je kleiner der Wert der räumlichen Auflösung ist, desto kleiner ist das Ziel und desto mehr Details sind zu sehen. Für ein gegebenes Ziel gilt: Je kleiner der Wert der räumlichen Auflösung ist, desto größer ist die Reichweite, die es erfasst.


4. DRI-Bereich


Es ist ein Mittel zur Messung der Entfernung, in der ein Infrarot-Detektor ein Bild eines bestimmten Ziels erzeugen kann, und kann in Erkennungsbereich, Wiedererkennungsbereich und Identifizierungsbereich unterteilt werden.


D (Erkennung): Fähigkeit, ein Objekt vom Hintergrund zu unterscheiden
R (Wiedererkennung): Fähigkeit, die Objektklasse zu klassifizieren (Tier, Mensch, Fahrzeug, Boot …)
I (Identifizierung): Fähigkeit, das Objekt detailliert zu beschreiben (ein Mann mit Hut, ein Hirsch, ein Jeep …)


Gemäß den Johnson-Kriterien beträgt die Mindestanzahl der Linienpaare des Ziels, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass das Zieldetail im DRI-Abstand sichtbar ist, 50 % beträgt, 1:3:6 (oder 1:4:8), und die entsprechende Mindestanzahl der Pixel beträgt 2:6:12 (oder 2:8:16).


Unter der Annahme, dass der Zieldurchmesser H ist, die Brennweite f, die Pixelgröße d und die Anzahl der Linienpaare n, dann ist die Sichtweite L=H×f/(2n×d)

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Zusammenfassung: Objektive mit unterschiedlichen Brennweiten werden entsprechend der Größe, dem Bereich und den Details des beobachteten Ziels ausgewählt, um unterschiedliche räumliche Auflösungen, FOV und Entfernungen zu erhalten.


Beispielsweise verwendet ein Produkt einen 640×512/17μm-Infrarotkern mit einem 50-mm-Objektiv. Nach der obigen Berechnungsmethode kann eine 1,8 Meter große Person innerhalb eines Sichtfelds von 12,4°×9,9° aus 882 m Entfernung identifiziert werden. (Gemäß Johnson-Kriterien 1:3:6, 3-Paar-Identifizierungsberechnung.)


5. NETD


NETD ist die Noise Equivalent Temperature Difference, also die Temperaturdifferenz zwischen dem Ziel und dem Hintergrund, wenn das Signal-Rausch-Verhältnis des Detektorausgangs gleich 1 ist. Es ist ein Indikator zur Messung der Empfindlichkeit des Infrarot-Detektors.


Je kleiner das NETD eines Infrarot-Detektors ist, desto höher ist die thermische Empfindlichkeit und desto besser ist die Bildqualität.


Je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen Ziel und Hintergrund ist, desto höher ist die thermische Empfindlichkeit des Detektors erforderlich.


6. Bildrate


Die Bildrate ist die Anzahl der Bilder pro Sekunde eines vollständigen Bildes, das vom Infrarotmodul erzeugt wird. Wenn das Ziel eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit oder eine sich schnell ändernde Temperatur aufweist, sollte ein Wärmemodul mit höherer Bildrate ausgewählt werden, andernfalls werden die Messgenauigkeit und der Beobachtungseffekt beeinträchtigt.


SensorMicro-Wärmemodule unterstützen mehrere Bildraten:
Ungekühltes Wärmemodul (Standard): 25 Hz/30 Hz/50 Hz/60 Hz usw.
Gekühltes Wärmemodul (Standard): 50 Hz/100 Hz/200 Hz usw.


7. Schnittstelle


Verschiedene Schnittstellen: LVDS/DVP/USB2.0/USB3.0/HDMI usw.
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