Тепловизоры. Эвапорограф

Тепловизоры
Структурная схема
1 – объектив
2 – блок оптико-механической развертки
3 – привод и датчик положения элементов развертки
4 – ФПУ
5 – блок охлаждения ФПУ
6 – блок электронной обработки изображения
7 – индикаторное устройство

Тепловизоры
Эквивалентная шуму разность температур
Разность температур объекта и фона, излучающих как черные тела, при которой отношение сигнала к шуму на выходе электрического фильтра системы, рассматривающей тест-объект, равно 1.

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур
Допущения

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур
Спектральная яркость фотометрируемой площадки
Спектральная сила излучения в направлении входного зрачка
Спектральный поток,
упавший на элементарный приемник

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентной шуму разности температур

Тепловизоры
Недостатки эквивалентной шуму разности температур как обобщённого критерия
В видеоканале часто возникают нестационарные процессы, которые не видны на индикаторном устройстве, а на шкале вольтметра, измеряющего среднеквадратичное напряжение шума, приводят к завышенным отсчетам, если только эти процессы не подавляются и в вольтметре.
Уровень пикового напряжения сигнала определяется с известной долей произвола.
Эквивалентная шуму разность температур ΔТэш, измеренная на выходе электронной системы, не всегда показательна для всей системы в целом, потому что между точкой измерения ΔТэш и конечным изображением имеются свои пространственные фильтры и источники шумов.
ΔТэш учитывает полный шум в полосе, а глаз по-разному воспринимает шумы различных типов и частоты.

Тепловизоры
Недостатки эквивалентной шуму разности температур как обобщённого критерия
Проектирование системы в расчете на минимум измеренного значения ΔТэш без рассмотрения других факторов, влияющих на качество изображения, может привести к совершенно неудовлетворительным результатам. Например, часто оказывается возможным улучшить ΔТэш, измеренное в лабораторных условиях, за счет расширения спектрального диапазона, а в результате характеристики системы в реальных условиях могут резко ухудшиться. Одна из возможных причин ухудшения ΔТэш заключается в том, что при расширении спектрального диапазона система становится чувствительной к солнечным бликам.
Величина ΔТэш не учитывает влияния на отношение сигнала к шуму различий в коэффициенте излучения.
Величина ΔТэш практически бесполезна при сравнении систем, работающих в разных спектральных диапазонах, с различными характеристиками пропускания излучения атмосферой.
Зрительный аппарат работает как фильтр нижних частот, отрезающий шумы на высоких пространственных частотах.

Тепловизоры
Вывод выражения для эквивалентного шуму коэффициента излучения

Тепловизоры
Обобщенные критерии
Минимальная разрешаемая разность температур
или температурно-частотная характеристика
Минимальная обнаруживаемая
разность температур