课堂︱红外热像仪中的NETD含义是什么？

用户在查阅红外热像仪的技术详情时，可能会碰到“NETD”表述或技术参数。NETD在技术参数表上被称为“热灵敏度”，实际的定义为“噪声等效温差”。它是衡量热像仪探测器能够区分图像中热辐射细微差异程度的一种方式。

NETD常用毫开氏温标(mK)表示。有时候也被称为“热对比度”。当噪声与最小可测量温差相当时，探测器已达到其解析有用热信号能力的极限。噪声越大，探测器的NETD值越大。

非制冷型微测辐射热计红外热像仪的典型NETD值近似为45mK。科研用热像仪以光子为基础，配有制冷型探测器，可实现的NETD值约为18mK。

应明确在某一特定物体温度值时的噪声测量值，因为该值会影响测量结果。例如：30℃时，NETD值：60 mK。
如何测量NETD？
为了测量探测器的噪声等效温差，热像仪必须对着一个温控黑体。开始测量前，需要将黑体固定。然后在特定的温度时测量噪声等效温差。这不是简单的快照测量，而是噪声的临时测量。
左侧图像显示了测量期间，热像仪观测十分均匀的黑体时，所生成的带有噪声的热图像。

右侧图像显示了随着时间的推移，从几张图像中获取的所有像素值的直方图。这是在此温度时噪声的临时分布。NETD值是将此直方图转换为mK的标准偏差。

NETD如何影响测量？
以下图像表示由不同热像仪录制的相同场景：

一台热像仪的NETD值为60mK，另一台的NETD值为80mK。

图像中温度非常低的区域显著表明，80mK热像仪拍摄的图像中噪声更多。20mK的温差似乎差异不大，但是对图像质量和测量精确度会产生巨大的影响。
影响NETD的因素有哪些？
影响NETD的参数有多个。

热像仪有时会有多个校准的温度测量范围。根据选定的温度测量范围与物体温度，噪声读数会有所不同。只要图像中存在显著的热对比度，而且感兴趣区域的温度比背景温度高很多，便不会对测量精度产生太大影响。

噪声等级同样会受探测器和/或热像仪温度的影响。如果将热像仪置于较高的环境温度中，系统噪声可能会增加。这取决于热像仪内部稳定性如何。内部温度漂移可在非均匀性校准或NUC之间观测到，可能是几分钟的间隔。

另一个可影响NETD值的变量是镜头的光圈级数。镜头的光圈级数或光圈数决定了热辐射如何抵达探测器。总体而言，光圈级数越低，噪声值越优。