噪声等效温差是将系统输出噪声折算为目标温差的量,常用于描述红外成像系统的热灵敏度。在给定黑体温度附近,若输出对温度的局部响应斜率为 dS/dT、所定义的输出噪声均方根为 ,则 NETD 按下式计算,对应信噪比为 1 的小温差。

测量时可用已知黑体温差获得响应斜率,在规定的空间区域和时间样本内测量噪声。比较结果前,应统一时间噪声、空间非均匀性等噪声定义及处理条件。

NETD 受黑体温度、工作波段、F 数、透过率、积分时间、读出方式、帧率及图像处理影响。提示:NETD 表征局部热灵敏度;绝对测温准确度和目标探测距离需用各自指标评价。

式 8-1
NETD=σS|dS/dT|ΔTVN|ΔVS|

式中

NETD
噪声等效温差单位:K,常用 mK
σS
按规定区域、时间样本及处理条件测得的输出噪声均方根单位:与输出 S 相同
S、dS/dT
系统输出及其在给定温度附近的局部温度响应斜率单位:输出单位、输出单位/K
ΔT
用于测定局部响应的已知黑体温差,取正值单位:K
VN
均方根噪声电压,下标 N 表示噪声单位:V
ΔVS
由 ΔT 引起的信号电压差,下标 S 表示信号单位:V

适用条件:同一工作条件下的局部线性响应,斜率非零;电压形式要求噪声与信号使用同一读出及处理尺度。

第二式使用局部线性、已知温差的电压响应; 是按规定测得的均方根噪声电压, 是目标温差产生的信号电压差。

噪声等效温差(NETD)。局部线性响应下的 NETD。均方根输出噪声 σS 除以温度响应斜率 dS/dT 得到等效温差。纵轴为相对于参考温度的信号增量 ΔS,与公式中的输出量采用相同单位。
图 8-3 噪声等效温差(NETD)

局部线性响应下的 NETD。均方根输出噪声 除以温度响应斜率 dS/dT 得到等效温差。纵轴为相对于参考温度的信号增量 ΔS,与公式中的输出量采用相同单位。