红外热成像系统作用距离预测方程计算误差探析

何 恒，白廷柱



红外热成像系统作用距离预测方程计算误差探析

何 恒，白廷柱

（北京理工大学光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081）

理论上讨论了能量传输过程中辐射出射度差和温差之间的关系，探讨了红外热成像系统作用距离方程小温差条件下近似计算的本质，分析了近似计算所产生的误差受温差大小、背景温度和工作波长影响的情况。基于MRTD的定义和红外热像仪成像的原理，在前述探析的基础上，提出更为符合红外热成像物理过程的作用距离方程计算方法，并实例计算了给定条件下的作用距离。计算结果表明，本文提出的计算方法更为符合辐射能量实际传输情况，具有更好的精度。

红外热成像；温差；MRTD；计算误差；作用距离

0 引言

红外热成像系统以其独有的优势在战场上得到越来越广泛的应用，然而系统的战术性能受着系统本身性能、目标特性、大气环境等多方面因素的影响。因此，探讨不同气象条件下的红外热成像系统的作用距离性能[1]非常必要。最小可分辨温差（MRTD）是综合评价热成像系统温度分辨力和空间分辨力的重要参数，它不仅包含系统特征，也包含了观察者的主观因素。因此，目前对扩展源目标的作用距离进行预测均采用表征系统静态性能的MRTD法[2]。

D＝D0×()≥MRTD() (1)

式中：D、D0分别为热成像系统入瞳处和零视距时目标与背景的视在温差；()为热成像系统工作波段内，沿目标方向距离行程上大气传输的平均大气透过率。……