紅外熱像儀到底能看多遠,？

用戶購買紅外熱成像儀常常會問一個問題：紅外熱成像儀能看多遠？這是一個特別重要的問題,，但又是很難說清楚的問題,。比如說，我們熱像儀能看到146×106公里外的太陽,，但不能說熱像儀的探測距離能達到146×106公里,。但這探測距離又是必須說清楚的一個問題，因為客戶買熱像儀是用來探測,、監(jiān)控目標的,。下面我們一起了解一下*準則，看看如何確定目標探測距離,。

*準則：探測距離是一個主觀因素和客觀因素綜合作用的結果,。主觀因素跟觀察者的視覺心理、經驗等因素有關,。要回答“熱像儀能看多遠”,，必須先弄清楚“什么叫看清楚”，如探測一個目標,，甲認為看清楚了,，但乙可能就認為沒看清楚，因此必須有一個客觀統(tǒng)一的評價標準,。國外在這方面做了大量的工作,，*根據實驗把目標的探測問題與等效條紋探測聯(lián)系起來。許多研究表明,，有可能在不考慮目標本質和圖像缺陷的情況下,，用目標等效條紋的分辨力來確定紅外熱像儀成像系統(tǒng)對目標的識別能力，這就是*準則,。

目標探測可分為探測(發(fā)現(xiàn)),、識別和辨認三個等級。

A.探測探測定義為：在視場內發(fā)現(xiàn)一個目標,。這時目標所成的像在臨界尺寸方向上必須占到1.5個像素以上,。

B.識別識別定義為：可將目標分類，即可識別出目標是坦克,、卡車或者人等,。這是目標所成的像在臨界尺寸方向上必須占到6個像素以上。

C.辨認辨認的定義為：可區(qū)分開目標的型號及其它特征，如分辨出敵我,。這是目標所成的像在臨界尺寸方向上必須占到12個像素以上,。

以上都是在概率50%，也就是剛好能發(fā)現(xiàn)目標,，以及目標與背景的對比度為1的條件下所得到的數據,，從上面的*準則可以看出，一套紅外熱成像儀能看多遠,，是由目標尺寸,、鏡頭焦距、探測器性能等因素決定的,。

決定探測距離的因素：

1,、鏡頭焦距決定熱像儀的探測距離的重要的因素就是鏡頭焦距。鏡頭焦距直接決定了目標所成的像的大小,，也就是在焦平面上占幾個像素,。通常這是用空間分辨率（IFOV）來表示，它表示每個像素在物空間所張開的角度,，也就是系統(tǒng)所能分辨的小角度,，一般由像元尺寸（d）與焦距（f）的比值得出，即IFOV＝d/f,。每個目標在焦平面所成的像占幾個像素,，可由目標尺寸、目標與熱像儀的距離,、空間分辨率（IFOV）計算得出,。目標尺寸（D）和目標與熱像儀的距離（L）的比值為目標的張角，再與IFOV相除得到像占用像素點的數量,，即n＝(D/L)/IFOV=(Df)/(Ld),。從中可以看到，焦距越大,，目標像所占用的像素點越多,，根據*準則可知，其探測距離更遠,。但另一方面，焦距越大,，視場角越小,，同時成本也更高。這里舉個例子,。熱像儀焦平面的像元尺寸為38μm,，配100mm焦距鏡頭，則空間分辨率IFOV為0.38mrad。觀察1公里遠的大小為2.3m的目標,，則目標所張開的角度為2.3mrad,，目標所成的像占用2.3/0.38＝6個像素。根據*準則可知,，達到識別水平,。

2、探測器性能鏡頭焦距是從理論上決定了熱像儀的探測距離,，在實際應用中起著重要作用的另一因素是探測器性能,。鏡頭焦距只是決定了所成像的大小，占用像素點的數量,，探測器性能則決定圖像質量,，如模糊程度，信噪比等,。探測器性能可從像元尺寸,、熱靈敏度、信號處理等方面來分析,。像元尺寸越小,，則空間分辨率（IFOV）越小，從前面的討論可看出,，其探測距離越大,。一個典型例子是，F(xiàn)LIR非制冷熱像儀的Photon 320的像元尺寸是38μm,，Photon 640的像元尺寸為25μm,，如果都配100mm鏡頭，觀察2.3m的目標,，按照*準則,，其識別距離分別為1公里、1.5公里,。探測器的熱靈敏度和信號處理決定了圖像的清晰度,。如果探測器的熱靈敏度和信號處理能力不好的話，則所成的像只是一個模糊的熱像,，也就無法識別,。因此，一些探測器的熱靈敏度不高的話,，則采取加大鏡頭口徑的方法來提高圖像效果,，這不但增加了成本，而且也增加了使用上的不方便,。美國FLIR的Photon系列,，使用的鏡頭F數一般可降低到1.4～1.7,，也就是口徑可做得特別小。

3,、大氣環(huán)境雖然熱輻射對大氣的穿透能力比可見光強,，但大氣吸收、散射等對熱像儀成像還是有一定的影響,，特別是大霧和大雨的天氣環(huán)境,，從而影響到了熱像儀的探測距離。綜上所述,，一個熱像儀能“看多遠”是一個很難說清楚的問題,，它受到幾個方面的影響，它是探測器,、鏡頭,、目標、大氣環(huán)境等客觀因素及人的主觀因素共同影響的結果,。