ПОХИБКИ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РОЗДІЛЕННЯ ТЕПЛОВІЗОРІВ

Автор(и)

  • Валентин Колобродов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0941-0252
  • Володимир Микитенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-7213-9368
  • Григорій Тимчик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-1079-998X
  • Микита Колобродов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-3950-0681
  • Богдан Сокол Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-3706-9867

DOI:

https://doi.org/10.20535/1970.63(1).2022.260640

Ключові слова:

тепловізор, температурне розділення, еквівалентна шуму різниця температур, математична модель

Анотація

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

2022-07-04

Як цитувати

[1]
В. Колобродов, В. Микитенко, Г. Тимчик, М. Колобродов, і Б. Сокол, «ПОХИБКИ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РОЗДІЛЕННЯ ТЕПЛОВІЗОРІВ», Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., вип. 63(1), с. 51–57, Лип 2022.

Номер

Розділ

НАУКОВІ ТА ПРАКТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИРОБНИЦТВА ПРИЛАДІВ ТА СИСТЕМ