Wanneer een klant besluit een infraroodcamera te kopen, is de afstand die deze kan zien een zeer belangrijke en moeilijk uit te leggen vraag.
Om te begrijpen hoe je deze afstand kunt berekenen, moeten we eerst de Johnson-criteria kennen.
De Johnson-criteria is de standaard die wordt gebruikt voor DRI (Detectie, Herkenning en Identificatie). Het wordt berekend op basis van hoeveel pixels nodig zijn om een accurate evaluatie van uw object te maken.
Detectie
Detectie wordt gedefinieerd als: als een doelwit wordt gevonden in het gezichtsveld, moet het beeld van het doelwit meer dan 1,5 pixels in de kritieke dimensierichting beslaan.
Herkenning
Herkenning wordt gedefinieerd als: het doelwit kan worden geclassificeerd om te identificeren of het doelwit een auto, vrachtwagen of persoon is, wat betekent dat het beeld van het doelwit meer dan 6 pixels in de kritieke dimensierichting moet beslaan.
Identificatie
De definitie van herkenning is dat het model en andere kenmerken van het doelwit kunnen worden onderscheiden. Om bijvoorbeeld onderscheid te maken tussen de vijand en ons, moet het beeld van het doelwit meer dan 12 pixels in de kritieke dimensierichting beslaan.
Bovenstaande gegevens zijn verkregen onder de voorwaarde dat de kans 50% is, dat wil zeggen dat het doelwit net kan worden gevonden en dat het contrast tussen het doelwit en de achtergrond 1 is. Uit de bovenstaande Johnson-criteria blijkt dat hoe ver een infrarood thermische beeldsensor kan zien, wordt bepaald door de grootte van het doelwit, de brandpuntsafstand van de lens, de prestaties van de detector en andere factoren.
Factoren die het DRI-bereik bepalen
1. Brandpuntsafstand van de lens
De belangrijkste factor die de detectieafstand van een infraroodcamera bepaalt, is de brandpuntsafstand van de lens. Het bepaalt direct de grootte van het beeld dat door het doelwit wordt gevormd, dat wil zeggen het aantal pixels op het brandvlak. Dit wordt meestal uitgedrukt in termen van ruimtelijke resolutie. Het vertegenwoordigt de hoek van elke pixelopening in de ruimte van het object, dat wil zeggen de minimale hoek die het systeem kan oplossen. Het wordt over het algemeen afgeleid van de verhouding tussen de pixelgrootte (d) en de brandpuntsafstand (f), dat wil zeggen IFOV=d/f
Het beeld van elk doelwit in het brandvlak beslaat meerdere pixels, die kunnen worden berekend op basis van de grootte van het doelwit, de afstand tussen het doelwit en de thermische beeldsensor en de ruimtelijke resolutie (IFOV). De verhouding tussen de grootte van het doelwit (D) en de afstand (L) tussen het doelwit en de thermische beeldsensor is de doelwit hoek, en vervolgens gedeeld door IFOV om het aantal pixels te verkrijgen dat door het beeld wordt ingenomen, dat wil zeggen n=(D/L)/IFOV=(DF)/(LD). Het is duidelijk dat hoe groter de brandpuntsafstand, hoe meer pixels het doelwitbeeld inneemt. Volgens de Johnson-criteria is de detectieafstand langer. Aan de andere kant, hoe groter de brandpuntsafstand van de lens, hoe kleiner de beeldhoek en hoe hoger de kosten.
Als bijvoorbeeld de pixelgrootte van het brandvlak van een thermische camera 38um is en is uitgerust met een lens met een brandpuntsafstand van 100 mm, is de ruimtelijke resolutie IFOV 0,38 mrad. Observeer het doelwit met een grootte van 3,2 m op 1 km afstand, en de openingshoek van het doelwit is 2,3 mrad. Het beeld van het doelwit beslaat 2,3/0,38=6 pixels. Volgens de Johnson-criteria is het herkenningsniveau bereikt
2. Prestaties van de infrarooddetector
De brandpuntsafstand van de lens bepaalt theoretisch de detectieafstand van de thermische beeldcamera. Een andere factor die een belangrijke rol speelt in praktische toepassingen is de prestatie van de thermische beelddetector. De brandpuntsafstand van de lens bepaalt alleen de beeldgrootte en het aantal ingenomen pixels, terwijl de prestaties van de thermische beeldsensor de beeldkwaliteit bepalen, zoals de mate van vervaging en de signaal-ruisverhouding.
3. Atmosferische omgeving
Hoewel de penetratie van thermische straling in de atmosfeer sterker is dan die van zichtbaar licht, hebben de absorptie en verstrooiing van de atmosfeer nog steeds een bepaalde impact op de beeldkwaliteit van de thermische beeldsensor. Vooral in sommige barre weersomstandigheden zoals dichte mist en hevige regen, wordt de detectieafstand van de infrarood thermische beeldsensor beïnvloed.