ПОХИБКИ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РОЗДІЛЕННЯ ТЕПЛОВІЗОРІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.63(1).2022.260640Ключові слова:
тепловізор, температурне розділення, еквівалентна шуму різниця температур, математична модельАнотація
Тепловізійні методи спостереження навколишнього середовища досить часто супроводжуються необхідністю кількісного визначення температурного розподілу на поверхнях об’єктів. У таких випадках суттєве значення має точність моделювання процесів перетворення інформації, які відбуваються в тепловізійних системах. Важливими є всі питання, що стосуються визначення температурного розділення тепловізорів. Експериментальні методи визначення температурного розділення в цьому сенсі є досить однозначними і добре відпрацьовані на практиці, а розрахункові методи досі доопрацьовуються і викликають зацікавленість наукової спільноти.
Стаття присвячена розробці практичних методів розрахунку температурного розділення тепловізорів. Такі методи мають бути з одного боку достатньо точними, з іншого – досить простими для можливості використання в проєктних організаціях. Також розглянуто визначення похибки цих розрахунків. В основу розрахункової моделі покладено поняття еквівалентної шуму різниці температур NETD як найбільш загальної характеристики енергетичних перетворень у тепловізійних спостереженнях. Визначення NETD базується на використанні функції передачі сигналу тепловізора. Наведено спрощений варіант розрахункової методики і приклад визначення температурного розділення для тепловізора з мікроболометричним матричним приймачем випромінювання. Такі тепловізори наразі займають значну частину ринку і обчислення характеристик приладу з типовою специфікацією може зацікавити профільних фахівців. Показано вплив окремих елементів математичної моделі перетворень інформації на температурне розділення. Наприклад, із збільшенням температури фону температурне розділення зменшується. Аналіз запропонованої розрахункової моделі дозволив окреслити шляхи покращення (зменшення) температурного розділення. Особливістю розроблених методів є можливість їх використання для різних тепловізійних систем, наприклад, для поляризаційних тепловізорів.
Посилання
Michael Vollmer, and Klaus-Peter Mollman. Infrared Thermal Imaging. Fundamentals, Research and Applications, Second Edition. Wiley; Weinheim, 2018, 788.
Norbert Schuster, Valentin G. Kolobrodov, Infrarotthermographie. Zweite, uberarbeitete und er-weiterte Ausgabe. WILEY-VCH, Berlin, 2004, 356.
D. H. Goldstein, Polarized Light, 3rd edition. CRC Press, London, New York, 2011.
Yonqiang Zhao, Chen Yi, Seong G. Kog, Quan Pan, Yongmei Cheng, Multi-band Polarization Imaging and Applications. National Defense Industry Press, Beijing and Springer-Verlag, 2016, 200.
Kaplan Herbert. Practical applications of infrared thermal sensing and imaging equipment, 3rd ed. SPIE Press (Washington), 2007, 236.
Bin Yang, Taixia Wu, Wei Chen, Yanfei LI, Yuri Knjazihhin, “Polarization Remote Sensing Physi-cal Mechanism, Key Methods and Application”, in The Intermation Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Wuhan, China, vol. XLII-2/W7, pp. 956–960, 2017.
R. D. Tooley, “Man-made target detection using infrared polarization”, Polarization considerations for optical systems II. – International Society for Optics and Photonics, vol. 1166, pp. 52-60, 1990.
Y. Zhang, Z. G. Shi, T. W. Qiu, “Infrared small target detection method based on decomposition of polarization information”, Journal of Electronic Imaging, vol. 33004, no. 1, 2017.
Fei Liu, Xiaopeng Shao, Ying Gao, Pingli Han and Guo Li, “Polarization Characteristics of objects in long-wave infrared range”, Journal of the Optical Society of America, vol. 33, no 2, pp. 237–243, 2016.
Kolobrodov V. H. Osnovy khvylʹovoyi optyky. Kyiv: KPI im.Ihorya Sikorsʹkoho, Politekhnika, 2020, 404 s.. (in Ukrainian)
K. Chrzanowski, Testing thermal imagers. Practical, Military University of Technology, Warsaw, 2010, 164 p.
ZH. Hossorh Ynfrakrasnaya termohrafyya. Osnovy, tekhnyka, prymenenye, Per. s frants. M.: Myr, 1988, 416 s.. (in Russian)
V.H. Kolobrodov V.H., M.I. Lykholit. Proektuvannya teploviziynykh i televiziynykh system sposterezhennya. Kyiv, Ukraine: NTUU «KPI», 2007, 364 s. (in Ukrainian)
Lloyd Dzh. Systemy teplovydenyya, Per. s anhl. M.: Myr, 1978, 326 s. (in Russian)
V. G. Kolobrodov, V. I. Mykytenko, G. S. Tymchyk, B. V. Sokol, “Temperature resolution of computer integrated polarization thermal imager”, Journal of Thermoelectricity, no.4, pp. 22–37, 2020.
NATO Military Agency for standardization 4347 “Definition of nominal static range performance for thermal imaging systems,” 1995
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 CC BY 4.0
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
