[发明专利]一种红外热像仪噪声等效温差测试方法及系统

说明书

本发明属于光学检测技术领域，具体提供了一种红外热像仪噪声等效温差测试方法及系统，根据红外热像仪的动态范围设置黑体温差范围，在所述黑体温差范围内选择至少两个温度点，待温度稳定后采集所述黑体温差范围内的包含所述温度点的计算区域的信号响应数据并计算平均值，根据所述信号响应数据绘制平均值‑温差的曲线，采用最小二乘法拟合得出曲线斜率即为响应率值，根据所述响应率值以及测试噪声以获取所述红外热像仪的噪声等效温差(NETD)。实现了红外产品NETD的准确测量，更准确的反映红外产品真实的NETD水平，形成统一化的NETD的测试系统平台，为竞标前期摸底试验等提供真实可靠的数据参考。

技术领域

本发明属于光学检测技术领域，具体涉及一种红外热像仪噪声等效温差测试方法及系统。

背景技术

利用红外相机测量目标的红外辐射特性的过程中，往往需要测量红外相机的有效作用距离，根据有效作用距离估算红外相机的测量距离。一般地，红外相机的测量距离应小于有效作用距离。噪声等效温差(NETD)是影响有效作用距离的计算准确性的关键参量。

目前NETD的一般测试方法为采集两档温度数据，由于采样温度点较少，计算出的响应率会带来误差；另一方面，噪声的计算上只考虑每个像素点时域噪声，而没有考虑整体时域噪声、行噪声和列噪声等，也会带来误差，因此现有的红外热像仪产品的NETD测试精度低，无法为竞标前期摸底试验等提供真实可靠的数据参考。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中红外热像仪产品的NETD测试精度低的问题。

为此，本发明提供了一种红外热像仪噪声等效温差测试方法，包括：

S1：根据红外热像仪的动态范围设置黑体温差范围；

S2：在所述黑体温差范围内选择至少两个温度点，待温度稳定后采集所述黑体温差范围内的包含所述温度点的噪声区域的信号响应数据并计算平均值；

S3：根据所述信号响应数据绘制平均值-温差的曲线；

S4：采用最小二乘法拟合得出曲线斜率即为响应率值；

S5：根据所述响应率值以及测试噪声以获取所述红外热像仪的噪声等效温差。

优选地，在所述步骤S1之前还包括：

将红外热像仪固定在旋转台上并开机，旋转所述旋转台使得所述红外热像仪对准靶标，并调节焦距对焦。

优选地，所述步骤S5具体包括：

综合考虑所述响应率值、时域噪声、空域噪声、行噪声及列噪声并测试得到所述红外热像仪的噪声等效温差。

优选地，所述包含所述温度点的噪声区域为通过框选包含该温度点在内的一个矩形区域。

优选地，所述步骤S2还包括：在所述-2k到+2k温差范围内选择5个温度点，所述5个温差点分别为-2k、-1k、0k、1k及2k。

优选地，所述噪声等效温差的计算公式为：

其中，NETD为噪声等效温差，V_n为噪声均方根，SiTF为响应率值。

优选地，所述噪声均方根V_n的计算公式为：

其中，为的平均值，为噪声中间变量，所述噪声中间变量推导公式如下：