Lorsque un client décide d'acheter une caméra infrarouge, la distance à laquelle elle peut voir est une question très importante et très difficile à expliquer.
Afin de comprendre comment calculer cette distance, nous devons d'abord connaître les critères de Johnson.
Les critères de Johnson sont la norme utilisée pour le DRI (Détection, Reconnaissance et Identification). Ils sont calculés en fonction du nombre de pixels nécessaires pour effectuer une évaluation précise de votre objet.
Détection
La détection est définie comme suit : si une cible est trouvée dans le champ de vision, l'image de la cible doit représenter plus de 1,5 pixels dans la direction de la dimension critique.
Reconnaissance
La reconnaissance est définie comme suit : la cible peut être classée pour identifier s'il s'agit d'une voiture, d'un camion ou d'une personne, ce qui signifie que l'image de la cible doit occuper plus de 6 pixels dans la direction de la dimension critique.
Identification
La définition de la reconnaissance est que le modèle et d'autres caractéristiques de la cible peuvent être distingués. Par exemple, pour distinguer l'ennemi de nous, l'image de la cible doit occuper plus de 12 pixels dans la direction de la dimension critique.
Les données ci-dessus sont obtenues dans la condition où la probabilité est de 50 %, c'est-à-dire que la cible peut être juste trouvée, et le contraste entre la cible et l'arrière-plan est de 1. D'après le critère de Johnson ci-dessus, on peut voir que la distance à laquelle une caméra thermique infrarouge peut voir est déterminée par la taille de la cible, la focale de l'objectif, les performances du détecteur et d'autres facteurs.
Facteurs qui déterminent la portée DRI
1. Focale de l'objectif
Le facteur le plus important qui détermine la distance de détection d'une caméra infrarouge est la focale de l'objectif. Elle détermine directement la taille de l'image formée par la cible, c'est-à-dire le nombre de pixels sur le plan focal. Ceci est généralement exprimé en termes de résolution spatiale. Elle représente l'angle d'ouverture de chaque pixel dans l'espace de l'objet, c'est-à-dire l'angle minimum que le système peut résoudre. Il est généralement dérivé du rapport entre la taille du pixel (d) et la focale (f), c'est-à-dire IFOV=d/f
L'image de chaque cible dans le plan focal occupe plusieurs pixels, qui peuvent être calculés à partir de la taille de la cible, de la distance entre la cible et la caméra thermique, et de la résolution spatiale (IFOV). Le rapport entre la taille de la cible (D) et la distance (L) entre la cible et la caméra thermique est l'angle de la cible, puis divisé par IFOV pour obtenir le nombre de pixels occupés par l'image, c'est-à-dire n=(D/L)/IFOV=(DF)/(LD). On peut voir que plus la focale est grande, plus l'image de la cible occupe de pixels. Selon le critère de Johnson, sa distance de détection est plus longue. D'un autre côté, plus la focale de l'objectif est grande, plus l'angle de vue est petit, et plus le coût sera élevé.
Par exemple, si la taille des pixels du plan focal de la caméra thermique est de 38 um et qu'elle est équipée d'un objectif de 100 mm de focale, la résolution spatiale IFOV est de 0,38 mrad. Observez la cible de 3,2 m à 1 km, et l'angle d'ouverture de la cible est de 2,3 mrad. L'image de la cible occupe 2,3/0,38=6 pixels. Selon le critère de Johnson, le niveau de reconnaissance est atteint.
2. Performances du détecteur infrarouge
La focale de l'objectif détermine théoriquement la distance de détection de la caméra d'imagerie thermique. Un autre facteur qui joue un rôle important dans les applications pratiques est la performance du détecteur d'imagerie thermique. La focale de l'objectif ne détermine que la taille de l'image et le nombre de pixels occupés, tandis que la performance du capteur d'imagerie thermique détermine la qualité de l'image, comme le degré de flou et le rapport signal sur bruit.
3. Environnement atmosphérique
Bien que la pénétration du rayonnement thermique dans l'atmosphère soit plus forte que celle de la lumière visible, l'absorption et la diffusion de l'atmosphère ont toujours un certain impact sur la qualité de l'image de la caméra thermique. En particulier dans certains environnements météorologiques difficiles comme le brouillard dense et la forte pluie, la distance de détection de la caméra thermique infrarouge sera affectée.