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短波红外相机的最小可分辨对比度测试

王棪 金宁 刘国平 史昇 杨光旭

王棪, 金宁, 刘国平, 史昇, 杨光旭. 短波红外相机的最小可分辨对比度测试[J]. 红外技术, 2022, 44(8): 846-852.
引用本文: 王棪, 金宁, 刘国平, 史昇, 杨光旭. 短波红外相机的最小可分辨对比度测试[J]. 红外技术, 2022, 44(8): 846-852.
WANG Yan, JIN Ning, LIU Guoping, SHI Sheng, YANG Guangxu. Minimum Resolvable Contrast Testing of Short-wave IR Camera[J]. Infrared Technology , 2022, 44(8): 846-852.
Citation: WANG Yan, JIN Ning, LIU Guoping, SHI Sheng, YANG Guangxu. Minimum Resolvable Contrast Testing of Short-wave IR Camera[J]. Infrared Technology , 2022, 44(8): 846-852.

短波红外相机的最小可分辨对比度测试

基金项目: 

国家重点研发计划 2017YFA0701200

详细信息
    作者简介:

    王棪(1991-),男,工程师,现从事红外成像系统性能评估技术研究。E-mail: wywang_y@163.com

  • 中图分类号: TN219

Minimum Resolvable Contrast Testing of Short-wave IR Camera

  • 摘要: 评估短波红外相机的综合性能对相机迭代和实际使用效果极为关键,本文提出了一种基于最小可分辨对比度(minimum resolvable contrast,MRC)测试的短波性能评估方法,由积分球辐射多个固定对比度的靶标,并对辐射源强度、目标混叠、观察模式等进行合理控制从而将噪声、目标背景对比度、观察者易变性等影响因子涵盖在评估模型中,综合评估短波相机性能。采用本方法对某型号短波相机进行了MRC测试和外场测试,取得了较为相符的测试结果,其测试不确定度仅为2.11%,可很好地对短波相机进行性能评估和预估。
  • 图  1  MRC测试模型

    Figure  1.  Model of MRC test

    图  2  异相位对目标形态影响

    Figure  2.  Image distortion caused by the out-phase

    图  3  MRC测试系统

    Figure  3.  MRC testing system

    图  4  MRC测试靶标

    Figure  4.  MRC test targets

    图  5  短波红外相机MRC测试流程图

    Figure  5.  Flow diagram of MRC testing of a SWIR camera

    图  6  某型号短波红外相机

    Figure  6.  A particular SWIR camera

    图  7  目标和目标邻域

    Figure  7.  Target and the adjoining cells

    图  8  不同对比度目标图像

    Figure  8.  Images of different targets with different contrast

    图  9  MRC测试结果对比

    Figure  9.  Comparison of the MRC test data and the field test data

    图  10  不同对比度下多人重复测试数据分布

    Figure  10.  Repetitive data of multiple people under different contrast

    表  1  短波红外相机参数

    Table  1.   Parameters of the SWIR camera

    Wavelength/nm 900-1700
    Focal length/mm 136
    F/# 4
    Detector InGaAs 640×512, 15 μm
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    表  2  MRC测试结果

    Table  2.   MRC test data

    Contrast Spatial frequency/(cy/mrad)
    10% 3.5
    30% 4.9896
    50% 4.9896
    75% 4.9896
    90% 4.9896
    下载: 导出CSV

    表  3  测试不确定度

    Table  3.   Testing uncertainty

    Contrast Relative expanded uncertainty
    10% 2.11%
    30% 1.55%
    50% 1.32%
    75% 1.47%
    90% 1.13%
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-25
  • 修回日期:  2022-06-23
  • 刊出日期:  2022-08-20

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