红外成像系统作用距离计算
已知像素大小和焦距 计算最小成像距离的公式
题目：已知像素大小和焦距计算最小成像距离的公式一、概述在计算机视觉和图像处理领域，如何准确地计算图像的成像距离一直是一个重要的问题。
图像的成像距离与像素大小和焦距有着密切的关系。
本文将从已知像素大小和焦距出发，探讨如何计算图像最小成像距离的公式。
二、像素大小和焦距的关系1. 像素大小：在数字图像中，像素是图像的最小单元，每个像素代表图像中的一个小点。
像素大小通常用长度单位表示，比如毫米、微米等。
2. 焦距：在光学系统中，焦距是指从凸透镜或凹透镜的光心到使平行光线在其上焦同一点的距离。
焦距通常用长度单位表示，比如毫米、厘米等。
3. 成像距离：成像距离是指物体到透镜的距离，也是图像在光学系统中的具体位置。
三、计算最小成像距离的公式已知像素大小p和焦距f，可以通过以下公式计算最小成像距离d：其中，d为最小成像距离，p为像素大小，f为焦距。
四、应用举例以下以实际应用举例说明如何利用已知像素大小和焦距计算最小成像距离。
假设已知某数码相机的像素大小p为5μm（微米），焦距f为25mm，在拍摄距离为100mm的情况下，计算其最小成像距离。
根据公式d = p * f，代入已知数值进行计算：d = 5μm * 25mm= 0.005mm * 25mm= 0.125mm此数码相机在拍摄距离为100mm时的最小成像距离为0.125mm。
五、结论本文通过讨论已知像素大小和焦距计算最小成像距离的公式，阐明了像素大小和焦距对图像成像距离的影响。
在实际应用中，掌握这一公式可以帮助我们准确地计算图像的成像距离，为图像采集和处理提供六、展望未来随着图像处理和计算机视觉的发展，对成像距离的需求将会更加广泛和迫切，通过对像素大小和焦距的进一步研究，可能会提出更加精确和实用的成像距离计算模型，为图像领域的发展带来更多的可能性和机遇。
七、参考文献[1] 高等物理学教程（第3版），北京：高等教育出版社，2008年。
[2] 红外焦平面阵列成像系统的成像质量检测，光学仪器与技术，2015年，第11期。
红外摄像机红外夜视距离问题
5、 焦点偏移的问题：可见光与红外光由于波长不同，成像焦点不在一个平面上，导致白天可见光条件下清晰，夜间红外线条件下模糊，或者夜间红外线条件下清晰，白天可见光条件下模糊。可以用三个办法解决。第一，采用自动聚焦一体机，第二，采用IR专用焦点不偏移镜头，第三，采用专业的调整工具，在现有镜头条件下也可以实现不偏移。
总体而言，红外灯角度的问题既是选择问题也是技术问题。不同焦距的镜头选择相适应角度的红外灯，红外灯的角度在什么样的条件下也不应该大于镜头的角度，狭长环境应该选用比镜头角度更小乃至三分之一的红外灯。窄角的红外灯通过搭配，可以得到理想的广角效果，效果更佳，成本更低。
4、 通光量的问题：相对孔径，决定了镜头的通光能力，相对孔径F1.0的镜头通光量是相对孔径F2.0的镜头通光量四倍。同样的摄像机、红外灯，上述两种镜头，红外作用距离可相差一倍。
7、 灵敏度的问题：摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。灵敏度越好，对红外线的感应能力也越强。当然，灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。一般来讲，价格从600元到几千元不等。
当然，和其它许多产品一样，摄像机虚标指标的现象特别严重。我曾拿过0.1勒克斯摄像机和一款号称0.0001勒克斯的摄像机作对比，后者竟不如前者。更多的摄像机厂家，人为地提高信号强度，灵敏度是很不错，但信噪比很差，导致夜间图像“雪花点”很多很大，像质恶劣。
红外成像系统性能参数测试系统讲诉
红外成像系统性能参数测试系统摘要：经过近几十年的发展，红外成像系统经历数次变革，已经由最初的点源和线阵扫描型发展到现在的第三代红外焦平面凝视型系统，目前国外对红外成像系统实验室测试的性能参数多达十六七项。
本文对其最主要的信号传递函数（SITF）、噪声等效温差（NETD）和三维噪声模型、调制传递函数（MTF）、最小可分辨温差（MRTD）五个参数进行研究，阐述了它们的定义、物理意义和测量方法。
关键字：红外成像系统性能参数定义测量方法1 红外成像系统性能参数测试研究的意义基于光电图像的测量，是以图像的获取及其处理为手段，来确定被测对象的诸如空间、时间、温度、速度以及功能等等有关参数或者特性的一种测量方法。
把图像当作检测和传递的手段或载体加以利用，是一种建立在光学成像技术基础上并融入了计算机技术、光电子学数字图像处理技术以及光机电一体化的综合测量技术，其目的在于从图像中提取有用的信号。
由于其具有非接触、高灵敏度和高准确度等特点，在信息科学、生命科学、工农业生产和制造业、航空航天、国防军事、科学研究以及人们的日常生活等领域中得到了广泛应用，是当代先进测试技术之一[1]~[3]。
自然界中凡是温度高于绝对零度的物体，就会一直向外辐射能量。
通过探测并收集这些辐射能，再现物体的辐射起伏，进而显示出物体的特征信息，这样的成像系统就是红外成像系统。
红外成像系统利用景物本身各部分辐射的差异获取被测对象的细节，可以穿透烟、雾、霾以及雪等不利因素以及识别伪装，具有较强的抗干扰和全天时远距离观察目标的能力，这些特点使红外成像系统广泛应用于军事领域。
现代军事应用中，要求红外系统不仅具有高灵敏度、大视场、高空间分辨率、高帧频、适装性好的特点，为了适应恶劣的环境条件，还同时要求具有很好的结构稳定性和温度特性等。
传统的红外光学系统的结构形式有反射式、折射式和折反式，它们共同的特点是结构简单，这往往不能满足现代军用特殊条件下的高质量的成像要求，需要增加辅助器件，就使得结构变得复杂，更加促使了人们开发新型的结构[4]。
热成像技术原理及其应用
热成像技术原理及其应用(参考)第一章导言1 热成像系统技术基础热成像系统能把物体发射的红外辐射(红外光)转变成可见光，从而将人类的视觉由可见光扩大到不可见红外光。
人的眼睛不能响应0.4～0.7µm以外的光，要使人眼在夜间看东西象白天一样，使红外转换为可见景物的视觉判读成为可能，需目标相对背景有显著的发射率、温差和与大气窗口相一致的红外辐射传输通道；还需要一种光电器件能响应物体发射出的红外光子。
人眼是接受可见光辐射的最好敏感元件：眼睛的光谱响应范围0.4～0.7µm，正好符合太阳光源的输出峰值，这个波段集中了38%的太阳辐射能量，且地球上的物体具有良好的反射度；眼睛是一种理想的可见光波段量子噪声限探测器(量子能级的低噪声)；人眼对非可见红外光有很好的滤波功能。
自然可见图像主要是由反射和反射度差产生。
相反热像仪对红外光响应所形成的热图像主要是由发射率差产生。
目前热像仪工作的三个红外辐射传输的窗口是1μm~3μm，3μm~5μm，8μm~14μm。
2 热成像系统技术发展简述最初的热成像系统是circa温度记录仪(1930)；1952年美国陆军制成第一台自动温度记录仪(采用双轴扫描和测辐射热探测器，照相胶卷记录图像)，以后10年主要是民用；1956年美国空军研制了第一台实时FLIR航扫仪(AN/A-AS-3)，后发展改进研制了第一台二维图像的热像仪XA-1(单元扫描)；1960年Perkin-Elmer公司为陆军研制了地面FLIR(锑化铟、双折射棱镜扫描，5°视场、瞬时视场1mrad、帧频0.2)；1960～1974由空军和德克萨斯仪器公司及海军和休斯飞机公司分别制定扫描FLIR研制计划，研制完成60多种FLIR，产品几百件（试用于对北越轰炸）；到90年代初扫描型热像仪发展至顶盛，美国发展了采用64元、120元、180元制冷MTC探测器的热成像通用组件(以色列120元，英国32元和8条SPRITE探测器)同期世界上生产了约10万台热像仪(1代)；80-90年代美国的标准组件计划是第一代红外热像仪（扫描型）发展的标志性事件。
红外热成像智能视觉监控系统
红外热成像智能视觉监控系统“红外热成像智能视觉监控系统”是我司采用国内国际先进厂商监控设备并进行二次开发的“智能监控管理系统”。
包括“红外热成像防火图像监控系统”、“嵌入式智能视觉分析安保系统”及“防感应雷系统”三部分。
该系统具有热成像防火检测、防盗入侵检测、非法停车检测、遗弃物检测、物品搬移检测、自动PTZ跟踪、徘徊检测等功能模块，可以很好为场区周界防范提供各种监控管理需求。
而且产品具有自学习自适应能力，即使是在各种极端恶劣的环境和照明条件下也可以保持极高的性能——在保持99.9%超高检测率的同时，只有极低的误报率（少于1个/天）。
防火检测：通过红外热成像防火图像监控系统，工作人员在监控中心可对监控点周边半径1公里至5公里或更大的区域（设置动态轮循状态）进行24小时实时动态系统监控，能在第一时间侦察到地表火情或烟雾，并及时触发联动报警。
帮助尽早发现灾情或隐患，及时处理可能突发的火灾及其他异常事件，并且为灾情发生时现场指挥提供依据。
防盗检测：基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统，具有入侵检测和自动PTZ跟踪功能模块。
支持无人值守、自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警等功能。
车辆监控：支持车容车貌监控、场区路线、远程实时WEB监控、监控录像、视频存储、回放查询等功能。
满足中心或其他相关单位对车辆运输的监控管理。
防雷系统：考虑到野外环境下系统运行的稳定性，防止外界强电压、大电流浪涌串入系统，损坏系统的设备，造成系统不能正常运行，我们将从视频信号、RS485控制信号、网络信号、电源四个方面做好防雷保护措施，以保证系统较好的抗干扰性。
系统拓扑图：技术说明详解：◆前端热成像仪技术详述1）红外成像原理自然界中一切温度高于绝对零度（－273．16摄氏度）的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。
红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线，但红外线不论强弱，人们都看不到。
红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号（一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会有红外辐射），经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。
（完整版）红外测温算法——最终版
（完整版）红外测温算法——最终版红外热像仪测温算法红外热像测温原理⿊体辐射的基本规律是红外辐射理论研究和技术应⽤的基础。
所谓⿊体，就是在任何温度下能吸收任何波长辐射的物体。
斯蒂芬⼀波尔兹曼定律指出，⿊体的辐出度，即⿊体表⾯单位⾯积上所发射的各种波长的总辐射功率与其热⼒学温度T的四次⽅成正⽐：在相同温度下，实际物体在同⼀波长范围内辐射的功率总是⼩于⿊体辐射的功率。
也就是说，实际物体的单⾊辐出度⼩于⿊体的单⾊辐出度。
我们把与的⽐值称为物体的单⾊⿊度，它表⽰实际物体的辐射接近⿊体的程度：即（1）将式（1）两端积分（2）如果物体的单⾊⿊度是不随波长变化的常数，即，则称此类物体为灰体。
结合关系式：和可得所以（3）实际物体的热辐射在红外波长范围内，可以近似地看成灰体辐射。
被定义为物体的发射率。
表明该物体的辐射本领与同温度同测量条件下的⿊体辐射本领之⽐。
式(3)正是红外测温技术的理论依据。
作⽤于热像仪的辐射照度为（4）其中，为表⾯发射率，为表⾯吸收率，为⼤⽓的光谱透射率，为⼤⽓发射率，为被测物体表⾯温度，为环境温度，为⼤⽓温度，d 为该⽬标到测量仪器之间的距离，通常⼀定条件下，为⼀个常值，为热像仪最⼩空间张⾓所对应的⽬标的可视⾯积。
热像仪通常⼯作在某⼀个很窄的波段范围内，或之间，、、通常可认为与⽆关。
得到热像仪的响应电压为（5）其中，为热像仪透镜的⾯积，令，,则（5）式变为（6）红外热成像系统的探测器可以将接收到的红外波段的热辐射能量转换为电信号，经过放⼤、整型，模数转换后成为数字信号，在显⽰器上通过图像显⽰出来。
图像中的每⼀个点的灰度值与被测物体上该点发出并到达光电转换器件的辐射能量是对应的。
但直接从红外热成像系统显⽰的图像中读出的温度是物体表⾯的辐射温度，并不是真实温度，其值等于辐射出相同能量的⿊体的真实温度。
因此在实际测温时，要先⽤⾼精度⿊体对热像仪进⾏标定，找出⿊体温度与光电转换器件输出电压(在热图像上表现为灰度)的对应关系。
红外成像观测距离的计算方式
红外成像观测距离的计算方式红外成像技术是一种利用红外辐射进行物体检测、识别和成像的技术。
在红外成像观测中，观测距离的计算非常重要，它可以帮助我们确定红外成像设备的性能和应用范围。
本文将介绍红外成像观测距离的计算方法，并讨论影响观测距离的因素。
几何法是通过物体的实际尺寸和相机成像的像素尺寸来计算观测距离。
该方法假设物体是一个理想的点源，红外辐射经过光路系统成像在红外相机上，从而得到物体在成像平面上的像素大小。
根据物体的实际尺寸和像素尺寸，可以计算出物体到红外相机的距离。
能量法是通过分析红外辐射的能量传输来计算观测距离。
该方法考虑到了辐射源的辐射功率和红外传感器的灵敏度等因素。
在红外辐射传输过程中，辐射能量受到大气吸收、散射和衰减等影响，从而导致辐射能量的衰减。
根据传感器的灵敏度曲线和辐射能量的衰减规律，可以计算出红外辐射传输的距离。
红外成像观测距离的计算还涉及到一些影响因素，包括大气状况、光学系统的传输损失、红外传感器的灵敏度和噪声等。
大气状况是影响红外辐射传输的重要因素，大气吸收和散射会导致红外辐射能量的衰减。
光学系统的传输损失包括透过率、反射率和散射率等参数，它们与光学材料和涂层等有关。
红外传感器的灵敏度是指传感器对红外辐射的响应能力，通常使用噪声当量和响应度来描述。
噪声是指传感器本身产生的非理想信号，它包括热噪声、电子噪声和量化噪声等。
综上所述，红外成像观测距离的计算方式可以通过几何法和能量法进行计算。
几何法基于物体的实际尺寸和像素尺寸来计算距离，能量法基于红外辐射的能量传输来计算距离。
在进行观测距离的计算时，还需要考虑大气状况、光学系统的传输损失、传感器的灵敏度和噪声等因素。
这些因素的影响对于红外成像的应用和性能评估都具有重要意义。
红外功率与距离关系介绍
一.红外灯功率与距离红外灯有室内、室外，短距离和长距离之分，一般常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射，图像效果还不错；用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采用。
红外灯有不同的功率及850nm、940nm两种波长，波长的选择取决于下列因素：1、如果用户不介意红外灯光线被肉眼所见，850nM的红外灯由于其照明距离远，效果好，应为首选。
2、如果考虑到红暴问题，必需使用940nm的红外灯，应选用低照度的摄像机。
3、选择相对孔径较大的镜头。
4、红外灯的发散角应与镜头的视场角相匹配。
最大照明范围取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平，红外聚光灯最远的投射范围如下：500W=150-200米300W=80-120米50W =15-30米30W =5-15米二.红外距离与红外灯功率红外距离指的是红外光所达到的距离，从几米到几百米，甚至是数公里。
而夜间可视距离是通过监视器所能够看到的清晰有效最大距离，是由红外灯的发光距离、摄像机的感红外程度、现场反射红外情况、供电电源的质量及镜头的匹配情况来决定的。
它们之间相互的结果就像电脑的CPU、内存、芯片组的匹配情况一样，任何一个环节工作效率的降低都会使整个系统的效率降低。
现在有许多经销商以及厂家为了使自己的产品能在竞争中处于优势地位，都成几倍的夸大自己产品的性能，并且只给出产品的红外距离，只字不提客户真正想要的清晰可视距离，以至于现在的红外一体机都标称能看到200多米了。
较好的感红外摄像机（注：在这里所指的是彩色转黑白摄像机）配合远距离红外灯以及相应焦距的镜头，最远也只能看到150米左右，即使再增大红外灯的米数，也只是在光强度有所改变，距离上并改变不了多少，这是因为彩色摄像机的感红外程度是随着距离而呈递减态势，彩色摄像机CCD的原理也决定了彩色摄像机的感红外程度不如黑白摄像机。
而现在客户实际工程中使用的大部分都是彩色转黑白摄像机，此时的红外可视距离和红外距离有很大差别。
红外热成像系统测温算法及温度漂移补偿研究
红外热成像系统测温算法及温度漂移补偿研究红外辐射测温技术作为一种非接触温度测量方法，广泛应用于军事和民用领域。
随着红外热成像技术的应用和发展，很多应用场合对红外测温精度的要求越来越高，然而红外辐射测温受到被测物体发射率、测量距离、红外热成像系统自身等因素的影响导致测温精度较低，并且测量温度随着工作环境及时间的变化会发生温度漂移，难以满足高精度测温的应用需求。
因此，需要通过分析这些影响因素的作用规律，建立测温和影响因素补偿的模型，进而提高红外热成像系统的测温精度，这对促进红外热成像系统的应用和发展具有十分重要的意义。
本文首先介绍红外辐射测温的基本定律，推导辐射测温的数学表达式，并分析物体发射率、测量距离等对辐射测温的影响，并给出减小这些因素测温误差的方法。
其次由于红外探测器的非均匀性对红外测温影响较大，为了减小红外热成像系统的测温误差，本文重点分析了红外焦平面阵列探测器的非均匀性定义及分类，然后对空间固有非均匀性进行典型的两点校正算法和‘S’型非均匀性校正算法研究，在此基础上建立相应的线性和非线性温度测量算法，并给出温度测量算法的实现步骤。
红外焦平面阵列的响应漂移是限制提高红外热成像系统测温精度的又一大影响因素，而典型的非均匀性校正方法并不能有效消除漂移的影响。
故为了减小响应漂移的影响，本文对红外探测器的响应漂移进行深入研究，在此基础上建立漂移补偿模型，并给出漂移补偿的实现步骤。
最后介绍算法的测试平台和环境。
重点给出非均匀性校正、温度测量算法和漂移补偿算法在该平台上的测试过程。
实验结果表明：本文提出的温度测量算法具有较高的温度测量精度，漂移补偿算法能有效地补偿探测器的响应漂移。
关键词：红外焦平面阵列，非均匀性校正，温度测量，漂移补偿第一章绪论1.1红外热成像技术的概述德国物理学家霍胥尔于1800年在太阳光线中发现了红外线，它是众多不可见光线中的一种，又称为红外热辐射。
红外热辐射作为自然界最广泛的电磁辐射，任何物体只要其表面温度高于绝对零度(-273.15℃)都会不断的向外释放红外辐射错误!未找到引用源。
不同大气条件下红外成像系统作用距离评估
第47卷第3期2017年3月激光与红外LASER&INFRAREDVol.47,No.3March,2017文章编号:l〇〇l-5078(2017)03-0304-04 •红外技术及应用•不同大气条件下红外成像系统作用距离评估孙明昭，田超，王佳笑(中国华阴兵器试验中心，陕西华阴714200)摘要:通常红外系统的作用距离考核必须在特定的大气条件下进行，这对试验时机的选择带 来不便，本文在分析大气各成分对目标红外辐射能量的衰减机理的基础上，分析出影响红外成 像系统作用距离的主要因素，探索不同大气条件下红外系统作用距离的评估方法，为在任意大 气条件下该项指标的测试结果评判提供参考，具有较大的借鉴意义。
关键词：红外成像系统；作用距离；大气条件中图分类号:TN219 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1001-5078.2017.03.009Evaluation on operating range of infrared imaging systemunder different atmospheric conditionsSUN Ming-zhao,TIAN Chao,WANG Jia-xiao(Huayin Ordance Test Center of China,Huayin 714200,China)Abstract ：Usually operation range test of infrared imaging system needs to be carried out under specific atmospheric conditions, w hich will cause difficulties to the test. By analyzing attenuation mechanism of various elements in atmosphere on infrared radiation of the target, the main influence factors of operating range were analyzed, and evaluation methods of operating range under different atmospheric conditions were discussed, which provide a reference for testing evaluation of operating range under the random atmospheric conditions.Key words ：infrared imaging system ；operating range ；atmospheric conditioni引言红外热成像系统的作用距离是指在一定的大气 条件下，系统对某一特定目标可能发现、识别和辨认 的最远距离，是评价红外热成像系统性能的重要指 标。
红外成像系统对空间目标的作用距离研究
ｒ—— 光 学 系统透 过率 ； ０ Ｓ —— 系统 的信 噪 比 。 ＮＲ 显 然 ， 时红 外成 像系 统 的作用 距离 Ｒ与 目标 辐射 强 度 、 测 器 的探 测率 成 正 比 ， 这 探 与其 入 瞳直径成正比（ 与入瞳面积的平方根成正 比） 式中（ ｆ ｍ 。 Ｅ 。 Ｒ与探测器的噪声 ； Ａ ａ ） ＣＮ Ｐ 故
方法 。
由于空间的真空环境避免了大气对红外辐射的衰减和散射效应 ，应用红外成像系统对空 间目 （ 标 这里指卫星、飞船等各种航天器）进行探测和识别 比在地面上更有优越性 。本文通 过分析空间环境的具体特点 ，介绍了红外成像系统对空间点源 目 标和扩展源 目标作用距离的
估算 方法 ，并 讨论 了作 用距 离与其 他参数 的相 互制 约 关系 。
Ａｄ — 探 测 器单元 面积 （ｍ２， — ｃ ）Ａｄ＝ ｃ 。 厂为光 学 系统 的等 效焦 距 ；
ＮＡ—— 光 学 系统 的数值 孔径 ， ＮＡ ＝ Ｄｏ ２ ／ ，；
△ 卜
噪声等效带宽（ ｚ； Ｈ）
Ｄ —— 探测 器探 测率 （ｍ ・ ・ ｃ Ｈｚ ｗ ） ；
Ｄ —— 光学 系统 入瞳 直径 （ｍ） ｃ ； Ａ —— 光学 系统 入 瞳面积 （ ｍ ） ｃ ２； ｒ—— 大气 透过 率 ；
２ 红外成像 系统对空间点源 目标 的作用距 离估 算
红外成像观测距离的计算方式
红外成像效果的基本计算方式1、红外成像效果的影响因素被观测物体的红外辐射强度镜头的探测灵敏度（由探测器和读出电路决定）镜头的焦距镜头的光圈数2、探测距离的计算方式红外探测的是物体的自身辐射，理论上可探测距离是无穷远的。
而实际上一套红外成像系统受如上所述的因素的影响，对固定目标的探测距离是有限的且可以计算的。
其中探测可分为两块：可探测和可显示。
、可探测可探测指的是热成像系统能把目标辐射从背景辐射中区分出来，反应指标就是NETD和MRTD，主要由探测器灵敏度（含配套读出电路）和镜头光学系统（同焦距情况下光圈参数影响较大）决定。
NETD噪声等效温差noise equation temperature difference用热像仪观察一个低空间频率的圆形或方形靶标，当其视频信号信噪比（S/N）为1 时，目标与背景之间的等效温差，亦简称NETD。
NETD 是评价热像仪探测目标灵敏程序和噪声大小的一个客观参数。
MRTD最小可分辨温差minimum resolvable temperature difference它既反映红外热像仪的温度灵敏度，又反映了其空间分辨率，但受观察者主观因素影响较大。
、可显示可显示指的是目标可以从热像仪的输出视频上显示出来，这个指标主要由镜头焦距决定。
关于可显示，现在比较认同的是统一到目标成像占探测器的像元数指标上来，然后根据目标所占像元素的多少区分成探测距离、识别距离、鉴别距离这样的指标称谓，且不同的厂家或者研究所对如上的指标称谓的定义可能各异。
我公司手册上给出的测试距离定义探测距离：目标在光轴截面上的短边成像占1个像素识别距离：目标在光轴截面上的短边成像占4个像素鉴别距离：目标在光轴截面上的短边成像占8个像素注：此处计算的成像像素和我们视频显示的像素不是一个概念，视频显示的图像加入了差值处理。
在热像仪产品的销售过程中，需要通过已知的镜头焦距换算成对固定大小目标的计算距离，或者由探测效果和目标大小反推所需镜头焦距。
红外热成像仪能看多远？如何计算？
红外热成像仪能看多远？如何计算？用户购买红外热成像仪常常会问一个问题：红外热成像仪能看多远？这是一个特别重要的问题，但又是很难说清楚的问题。
比如说，我们热像仪能看到146×106公里外的太阳，但不能说热像仪的探测距离能达到146×106公里。
但这探测距离又是必须说清楚的一个问题，因为客户买热像仪是用来探测、监控目标的。
华网智能技术总监告诉我们一条约翰逊准则，让我们来一起了解一下，看看如何确定目标探测距离。
约翰逊准则：探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果。
主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。
要回答“热像仪能看多远”，必须先弄清楚“什么叫看清楚”，如探测一个目标，甲认为看清楚了，但乙可能就认为没看清楚，因此必须有一个客观统一的评价标准。
国外在这方面做了大量的工作，约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来。
许多研究表明，有可能在不考虑目标本质和图像缺陷的情况下，用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力，这就是约翰逊准则。
目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。
A.探测探测定义为：在视场内发现一个目标。
这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到1.5个像素以上。
B.识别识别定义为：可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6个像素以上。
C.辨认辨认的定义为：可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。
以上都是在概率50%，也就是刚好能发现目标，以及目标与背景的对比度为1的条件下所得到的数据，从上面的约翰逊准则可以看出，一套红外热成像仪能看多远，是由目标尺寸、镜头焦距、探测器性能等因素决定的。
决定探测距离的因素：1、镜头焦距决定热像仪的探测距离的最重要的因素就是镜头焦距。
镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小，也就是在焦平面上占几个像素。
热像仪像元间距_概述说明以及解释
热像仪像元间距概述说明以及解释1. 引言热像仪是一种重要的红外探测设备，具有广泛的应用领域，比如军事、安防、医学等。
在热像仪中，像元间距是一个关键参数，它直接影响着图像的分辨率和对细节的捕捉能力。
因此，准确了解和控制热像仪的像元间距对于保证设备性能和提高应用效果至关重要。
本文旨在全面探讨热像仪的像元间距概念，并详细介绍其重要性、测量方法以及优化调整方法。
首先，在本文中将对热像仪工作原理进行简明扼要地描述。
随后，我们将深入探讨像元间距对于图像分辨率的影响，并详细介绍在不同应用领域中对于热像仪像元间距的需求与限制。
为了准确测量热像仪的像元间距，本文将介绍多种测量方法。
其中包括常见的像素尺寸测量技术、光学校准法测量技术以及数字计算法测量技术。
每种方法都会详细叙述其原理和应用的适用场景，为读者提供多样选择。
最后，在优化和调整热像仪的像元间距方面，本文将介绍光学系统设计优化策略、图像处理算法优化策略以及基于硬件设计的调整方法。
这些方法可以帮助用户根据实际需求进行参数调整和性能提升，从而达到更好的应用效果。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解热像仪的像元间距相关概念，并获得测量和调整方法上的指导。
最后，文章还对当前研究现状进行总结，并展望未来可能的发展方向。
在接下来的章节中，我们将分别深入阐述热像仪像元间距的重要性、测量方法以及优化与调整方法。
2. 热像仪像元间距的重要性2.1 热像仪工作原理热像仪是一种能够探测并记录物体表面温度信息的设备。
它通过测量物体辐射出的红外辐射来生成热图。
热像仪中的核心部件是红外焦平面阵列（IRFPA），也称为热像仪芯片或红外传感器。
IRFPA由许多微小的像元排列而成，每个像元负责接收和转换红外辐射信号。
2.2 像元间距对图像分辨率的影响在热像仪中，像元间距是指相邻两个像元之间的距离。
这个距离越小，代表着更多的像元可以被放置在传感器上，从而提高了图像的细节和分辨率。
因此，减小热像仪中各个像元之间的间距对于获取更清晰、更准确的红外图像至关重要。
红外成像观测距离的计算方式讲课稿
红外成像观测距离的计算方式红外成像效果的基本计算方式1、红外成像效果的影响因素●被观测物体的红外辐射强度●镜头的探测灵敏度（由探测器和读出电路决定）●镜头的焦距●镜头的光圈数2、探测距离的计算方式红外探测的是物体的自身辐射，理论上可探测距离是无穷远的。
而实际上一套红外成像系统受如上所述的因素的影响，对固定目标的探测距离是有限的且可以计算的。
其中探测可分为两块：可探测和可显示。
2.1、可探测可探测指的是热成像系统能把目标辐射从背景辐射中区分出来，反应指标就是NETD和MRTD，主要由探测器灵敏度（含配套读出电路）和镜头光学系统（同焦距情况下光圈参数影响较大）决定。
NETD噪声等效温差 noise equation temperature difference用热像仪观察一个低空间频率的圆形或方形靶标，当其视频信号信噪比（S/N）为1 时，目标与背景之间的等效温差，亦简称NETD。
NETD 是评价热像仪探测目标灵敏程序和噪声大小的一个客观参数。
MRTD最小可分辨温差 minimum resolvable temperature difference它既反映红外热像仪的温度灵敏度，又反映了其空间分辨率，但受观察者主观因素影响较大。
2.1、可显示可显示指的是目标可以从热像仪的输出视频上显示出来，这个指标主要由镜头焦距决定。
关于可显示，现在比较认同的是统一到目标成像占探测器的像元数指标上来，然后根据目标所占像元素的多少区分成探测距离、识别距离、鉴别距离这样的指标称谓，且不同的厂家或者研究所对如上的指标称谓的定义可能各异。
我公司手册上给出的测试距离定义探测距离：目标在光轴截面上的短边成像占1个像素识别距离：目标在光轴截面上的短边成像占4个像素鉴别距离：目标在光轴截面上的短边成像占8个像素注：此处计算的成像像素和我们视频显示的像素不是一个概念，视频显示的图像加入了差值处理。
在热像仪产品的销售过程中，需要通过已知的镜头焦距换算成对固定大小目标的计算距离，或者由探测效果和目标大小反推所需镜头焦距。
50×近红外长工作距离显微物镜光学设计
50×近红外长工作距离显微物镜光学设计作者：周宇李维平邓然邵文挺来源：《科技创新与应用》2020年第29期摘; 要：为了解决现有近红外显微物镜工作距离短、放大倍数低的问题，文章利用光学软件ZEMAX设计了一款放大倍数为50、工作距离长14.1mm、数值孔径为0.45、无限共轭距的近红外显微物镜。
通过在光学结构库ZEBASE中选择光学结构，在软件中合理的设置操作数，来对该物镜进行优化，最终得到一款具有工作距离长、放大倍数高、数值孔径较大、波长范围广、各项成像指标接近衍射极限的物镜。
关键词：长工作距离;显微物镜;无限共轭距;近红外中图分类号：O439; ; ; ; ;文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2020）29-0027-04Abstract： In order to solve the problems of short working distance and low magnification of the existing near-infrared microscopic objective lens， a near-infrared microscopic objective lens with 50magnification， long working distance 14.1mm， numerical aperture 0.45 and infinite conjugate distance is designed using optical software ZEMAX. By selecting the optical structure in ZEBASE optical structure library and setting reasonable operands in the software， the objective lens was optimized， and finally an objective lens with long working distance， high magnification， large numerical aperture， wide wavelength range and various imaging indexes close to the diffraction limit was obtained.Keywords： long working distance; microscopic objective; infinitive conjugate; near infrared 引言显微物镜被广泛应用在激光微纳加工设备及激光微束系统上[1-3]，在应用过程中，很多时候需要具有工作距离长、数值孔径大、波长覆盖可见光波段和近红外波段的需求。
复杂大气条件下红外系统作用距离的估算
红外成像系统作用距离计算
红外成像系统作用距离计算安成斌;张熙宁;陈盈;殷金坚【摘要】分析了红外成像系统的几个主要性能参数.根据大气环境条件、目标几何形状以及目标和背景热辐射特征,进行了必要的修正,完成了不同探测及识别要求时系统的作用距离计算.计算可根据理论模型或实验室实测数据进行,并适用于点目标和面目标.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2010(040)007【总页数】4页(P716-719)【关键词】红外成像系统;作用距离;目标;背景【作者】安成斌;张熙宁;陈盈;殷金坚【作者单位】华北光电技术研究所,北京,100015;华北光电技术研究所,北京,100015;华北光电技术研究所,北京,100015;华北光电技术研究所,北京,100015【正文语种】中文【中图分类】TN2161 引言随着微电子技术的飞跃发展,红外探测器的研制水平在不断提高,热成像技术在探测器研制工艺不断成熟的基础上,从采用单元探测器加二维光机扫描、多元线阵探测器加一维光机扫描,发展到不需光机扫描的“凝视”型红外热成像系统,在军事上广泛应用于空间防御、火控、昼夜观察、成像制导等领域。
由于目标、背景和环境特征的复杂多变性,如何准确的评价红外成像系统的综合性能,在红外成像系统的论证、设计和测试的每一个环节都是十分重要的。
基于目标、背景和大气环境的特征参数,本文运用红外成像系统的光、机、电部件的性能参数,建立理论模型,从而给出描述红外成像系统总体性能的度量参数:噪声等效温差 NETD、最小可分辨温差MRTD、最小可探测温差 MDTD以及作用距离 R。
同时采用必要的修正法,对红外成像系统的作用距离进行综合评估。
2 红外成像系统的主要性能参数2.1 噪声等效温差噪声等效温差 NETD定义为:系统观察试验图案时,基准电子滤波器输出端产生的峰值信号与均方根噪声比(S/N)为 1时标准试验图形上黑体目标与背景的温差。
NETD的公式可表示为:[1]式中,ΔT为测量温差;Vs为峰值信号电压;Vn为均方根噪声电压。
利用红外发射接收传感器进行距离检测
利用红外发射接收传感器进展距离检测一、实验要求对红外的发射接收作进一步的探讨。
红外可以用来测距离，理解红外测距的根本原理，能够掌握简单的比例控制方法，以及编程。
掌握定时/计数器的使用。
对循迹效果作分析。
二、实验概要本实验将探讨红外测距的内容。
利用红外检测器的内置电子滤波功能，调节发射红外的载波频率，而检测器对不同频率的信号有不同的“敏感度〞，这样，就能大概的知道距离。
1．测试红外的扫描频率。
记录红外发射接收的距离。
2．尾随小车。
让一个小车跟着另一个小车前行。
要将前后距离控制在一定的X围内，假设前后距离较大，后面跟随的小车应该加速，跟上去；假设距离小于预定值，那么减速。
3．跟踪黑色条纹带。
红外测距的另一种形式的应用。
也能让小车实现循迹功能。
三、实验内容红外技术开展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。
红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：〔1〕辐射计，用于辐射和光谱测量；〔2〕搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进展跟踪；〔3〕热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；〔4〕红外测距和通信系统；〔5〕混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器〔基于光电效应〕和热探测器〔基于热效应〕。
本次试验将尝试用红外来测距。
1．测试扫描频率下列图9-1显示的是一个特殊品牌的红外线探测器数据表〔Panasonic PNA4602M〕的局部摘录。
这个摘录显示了红外线探测器在接收到频率不同于38.5 kHz时红外线信号时其敏感程度随频率变化的曲线图。
例如，当你发送频率为40 kHz的信号给探测器时，它的灵敏度是频率为38.5 kHz的50%。
如果红外LED发送频率为42 kHz，探测器的灵敏度是频率为38.5 kHz的20%左右。
尤其是对于让探测器的灵敏度很底的频率，为了让探测器探测到红外线的反射，物体必须离探测器更近让反射的红外光更强。