Thermal Imaging Metrology Using High Dynamic Range Near-Infrared Photovoltaic-Mode Camera.
Thermal Imaging Metrology Using High Dynamic Range Near-Infrared Photovoltaic-Mode Camera.
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使用高动态范围近红外光电模式相机的热成像计量。
DOI：
10.3390/s21186151
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发表时间：
2021-09-13
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Willmott JR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rockett TBO;Boone NA;Richards RD;Willmott JR
测量场景中的宽温度范围需要能够进行高动态范围成像的硬件。我们描述了一种新的近红外热成像系统工作在940 nm波长的商业光伏模式的高动态范围相机的基础上，并分析其测量不确定度。该系统能够在前所未有的宽温度范围内进行测量;然而，与以光电探测模式运行的传统CMOS相机相比，这是以降低温度分辨率和增加不确定性为代价的。尽管如此，光伏模式热像仪对于大多数热成像应用具有可接受的不确定性水平，NETD为4-12 °C，如果使用低像素时钟，则组合测量不确定性约为1% K。我们讨论了不确定性的各种来源，以及如何将其最小化，以进一步提高热像仪的性能。热成像相机是低帧速率成像应用的理想选择，这些应用具有较宽的场景间温度范围。
The measurement of a wide temperature range in a scene requires hardware capable of high dynamic range imaging. We describe a novel near-infrared thermal imaging system operating at a wavelength of 940 nm based on a commercial photovoltaic mode high dynamic range camera and analyse its measurement uncertainty. The system is capable of measuring over an unprecedently wide temperature range; however, this comes at the cost of a reduced temperature resolution and increased uncertainty compared to a conventional CMOS camera operating in photodetective mode. Despite this, the photovoltaic mode thermal camera has an acceptable level of uncertainty for most thermal imaging applications with an NETD of 4–12 °C and a combined measurement uncertainty of approximately 1% K if a low pixel clock is used. We discuss the various sources of uncertainty and how they might be minimised to further improve the performance of the thermal camera. The thermal camera is a good choice for imaging low frame rate applications that have a wide inter-scene temperature range.
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