光学分辨率

光学分辨率

光学分辨率是温度测量的一个重要规格参数,表示以足够的精度分辨物体的能力。测量设备的视场角越小,测量点就越小,目标的光学分辨率就越高。在温度测量应用中,高光学分辨率可确保精确捕捉目标的所有必要温度信息,从而促进有效的温度监测和控制。

从技术角度来看,光学分辨率与测量设备的光学系统、测温仪的探测器尺寸或热成像仪的传感器像素尺寸有关。两者共同决定了温度测量应用的光学分辨率。

与测温仪的应用有关,光学分辨率是精确测量特定区域温度的机会。测量光斑的大小随测温仪的测量距离而变化,因此使用了距离与光斑大小比(D:S 比)的定义。在大多数情况下,光斑尺寸小(因此 D:S 比值大)是有利的。测温仪即使在较远的距离上也能探测到小目标,确保专业的温度测量。不过,需要对设备进行精确对准,通常通过激光或视频瞄准来实现,以处理先进的光学分辨率。

必须确保物体大于或至少等于测量点。只有比率测温仪才能测量小于测量点的物体,而不会导致信号衰减 80% 甚至 90% 的误差。为确保精确测量,请务必检查测温仪在给定距离内的测量光斑大小,并使用 FOV 或光斑大小计算器应用程序。

对于红外热像仪而言,光学分辨率通常被称为空间分辨率。它表示可以分别检测到两个点状物体并因此分辨出来的距离,用瑞利准则来描述。该准则取决于光学器件的 F 数和测量波长。调制传递函数(MTF)通常用于描述成像系统的光学分辨率。瑞利标准代表 9% 的 MTF。低于此值,则无法再分辨物体。

对于使用热成像仪进行温度测量的应用,光学分辨率通常由瞬时视场来定义,代表在特定距离内可分辨的最小目标尺寸。瞬时视场代表探测器阵列单个像素产生的测量点,而孔视场则代表整个传感器阵列。为了获得最佳的目标采样效果,建议目标距离为 IFOV 的两倍。

要在热成像领域进行高精度温度测量,目标大小至少应等于 MFOV。典型的 MFOV 值为 3×3 像素,相当于 3 倍的 IFOV。更多详情,请查看 FOV 计算器。

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