视场 (FOV)

视场 (FOV)

仪器的视场 (FOV) 通常是指设备灵敏度高并能探测到目标物体的角度。对于测温仪而言,视场通常被定义为温度计的测量点大小。在热成像领域,照相机的视场决定了照相机可以成像的可观测区域。
热像仪的视场通常以度为单位,取决于热像仪的光学配置和探测器尺寸。视场由传感器尺寸和热像仪光学器件焦距 f 的比值定义:
FOV=2∙arctan (传感器尺寸/2f) ≈ 传感器尺寸/f
与传感器格式有关,视场可以用水平视场(HFOV)和垂直视场(VFOV)来表示。这两个值就是视场的对角线 (DFOV)。

在大多数情况下,物体距离决定了视场的选择。对于远距离应用,可以选择窄 FOV(远距离光学),这样即使在远距离也能探测到小物体。也可以在短距离内使用窄视场。短距离与窄视场相结合,可实现目标的高倍放大。在高级应用中,即使使用 8 – 14 µm 波段,显微镜光学器件也需要能够探测到几微米大小的小物体。
红外热像仪的视场较宽,可以捕捉到较大的区域,有利于进行一般监控和快速评估大范围的温度分布。例如,在检测控制柜等电气装置时,宽视场可在有限空间内识别电气缺陷。广角光学器件还可用于大规模环境监测,如火灾探测。要检测温度异常,可使用热点检测算法分析热成像图像,生成检测报告或直接触发过程报警。

视场和光学分辨率
除了这些视场(FOV)定义外,还必须考虑空间分辨率,即所谓的瞬时视场(IFOV),以便明确小物体的温度测量。瞬时视场代表传感器阵列的一个像素,决定了可分辨物体的最小尺寸。要精确测量温度,目标尺寸必须大于 IFOV。典型的目标尺寸至少应为 3×3 像素,这也定义了测量视场(MFOV)。
视场计算器可以输入所使用的相机/光学器件,并显示所有必要的视场数据,如高频视场(HFOV)、视场(VFOV)、中频视场(IFOV)和中频视场(MFOV)。
热像仪 FOV 的选择与热像仪的光学分辨率密切相关,光学分辨率是指热像仪分辨小细节的能力。光学分辨率(或空间分辨率)高的热像仪可以分辨出更精细的细节,这在检查小物体或远处物体时至关重要。视场较窄的相机通常具有更高的光学分辨率。因此,视场和光学分辨率之间的权衡是热成像技术的一个关键考虑因素,会影响热成像结果的质量和可用性。

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