红外热成像系统性能评估技术研究

摘要

近年来，红外热成像系统的应用越来越广泛，从最初的军用目的发展到今天应用在国民经济的各个领域。为了有效地缩短开发周期，减少设计成本，红外热成像系统性能模型不断地被提出。国外很早就有人尝试使用计算机辅助红外热成像系统的设计，在国内这方面的研究也有一些人从事着，但起步比较晚，技术较国外也比较落后。 本文在Visual C++平台上建立了红外热成像系统的性能评估模型。在该模型中实现了系统调制传递函数的计算和曲线模拟，系统最小可分辨温差的人眼主观识别，3～5μm及8～12μm波段红外辐射的大气透过率的计算，红外热成像系统的视距估算以及红外视频图像的三维噪声提取。在调制传递函数的计算中我们加入了用户定制模式。最小可分辨温差的评估过程为，首先模拟出高宽比为7:1的四条纹作为目标背景图案，再对其进行傅里叶变换转换到频率域，然后在频率域进行系统传递函数的调制滤波，最后通过傅立叶变换将处理后的图像转换到空间域并显示出来，最终通过人眼识别该模拟热图像是否能够被有效识别。 该软件模型具有操作简便，灵活易用的特点，最后我们通过和他人实验数据的对比验证了软件模型的可靠性和精确度。