几个像素可以测温-

在日常工作中经常被问到，几个像素点可以测温。比较常见的答案是3*3个像素点可以测温。这个答案应该是各家红外公司宣传的标准答案。那么这个3*3是怎么来的呢，这个说法是不是准确，这个文章说一说。

先说第一个概念，就是IFOV，这个大家应该都熟悉。基本上每台红外设备都有这个技术参数。公式如下

IFOV瞬时视场角 = (DETECTOR SIZE探测器尺寸 / FOCAL LENGTH焦距)

IFOV和一个投影像素的角度有关。这只是一个几何属性。但在测量方面，IFOV是没有实际意义的。被测目标上覆盖多少个像素点才能够准确测温？

说法1：一个像素点就能测温

理论上说，被测物体和一个IFOV一样大的话就能准确测温了，但是实际情况是，相机不可能完全稳定不动，所以小的被测物体和IFOV的位置肯定会错位，所以一个像素点没法准确测温。（图示如下）

说法2:两个像素点可以测温

那么理论上的红外的测量的极限在哪里呢？根据奈奎斯特香浓采样理论，采样频率需要是原始信号最高频率的两倍。我们放到红外这个场景里面，焦平面探测器采样被测物体，因为像素是离散的，为了采样到足够的被测物体的信号，按照两倍的规则，我们需要2个像素点，因为视场是二维的，所以就是2*2个像素点，这个是非常理论的计算。

如果被测物体非常小（相对于IFOV），那么2*2要测准需要符合下面的补充条件：

1. 被测物体和热像仪的位置需要有一个对准，相对位置不能是任意的。

2. 光学系统是完美的

3. 焦平面的相邻像元之间没有相互干扰。

上面这些条件都是不可能完全满足的，所以2*2是个理论值，和实际工况肯定是有出入的。

说法3：三个像素点可以测温

3*3可以准确测温看上去好像蛮靠谱的，那么我们来看一看。

先说两个红外实验，SRF窄缝实验。实验是怎么做的具体可以在网络上面找到。基本的实验器件就是黑体一台，可调节的宽度的机械狭缝（见下图），测试的红外热像仪。

在室温下，红外相机透过狭缝观测黑体，测试的图片如下

测量线和狭缝垂直放置，测量线的波形随狭缝的宽度变化而变化。如下三张图所示

根据上面得到的数据，相对响应曲线就可以得出。值就是测量曲线的最高值减去最低值的差，除以狭缝足够宽的时候的测量曲线最高值减去最低值的差。图像如下：

最后一步就是绘制SRF曲线，Y轴就是相对响应曲线的那个比例，X轴就是狭缝的宽度，X轴一般是用毫弧度作为单位的。下图是一个320*240 36mm焦距的相机的SRF曲线。

那么SRF曲线能给我们什么信息呢，在上图我用两个红叉叉标出来了。

--（1.1mrad；50%）这个就是IFOV，一个像元投射到视场上的尺寸，如上表述：这个是相机制造厂家的技术参数，和测量无关，这个是图像参数。

--（3.5mrad；95%）这个一般叫HMFOV（Horizontal measurement Field of View），这个是个测量参数。

第二个实验时HRF 小孔响应实验，这个实验和狭缝其实是一样的，区别就是狭缝是一维的，小孔是二维的。

如下图所示，HRF使用了两个分析工具，小孔的最大温度，参考区域的平均温度，两个温度的差值就是参考值，当然孔越大，差值越大。

对于实验取得的数值，我们用取得的差值除以最大孔的差值，就可以得到相对应用曲线了。如下图，Y轴是响应的比例，X轴是测试工作距离和小孔直接的比例。

终于讲到最后了，SSR，这个是热像设备测温的技术参数了。SSR是从HRF曲线得到的，是HRF曲线为95%的时候工作距离和小孔直径的比例。如上图中，SSR。是390。

这个测试的相机是640*480分辨率，38mm镜头，像元间距是25um。那么IFOV就是0.657mrad。当SSR是390的时候，（1000/SSR*IFOV）=3.9 pixel.

所以我们经常可以看到的技术手册上面的3*3的技术数据是非常“销售”的。实际上不同相机的配置这个值都是不一样的，他是一个变化值。

实际上，测试中MFOV这个值一般要到6*6，而且和很多因素相关。

终于写完了，有没有打赏的，有钱的捧个捧钱场，有人的捧个人场，打赏的人多，下回视频胸口碎大石。

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