熱成像儀的核心是紅外焦平面陣列(IR FPA)傳感器，但其原始圖像會因各像素之間固有的增益和偏移差異而產(chǎn)生大量“空間噪聲”。這種噪聲雖然不隨時間變化，卻嚴(yán)重影響圖像的均勻性和質(zhì)量。因此，所有熱成像儀都必須在出廠前進(jìn)行校準(zhǔn)，通過一個稱為“雙點(diǎn)非均勻性校正”(NUC)的關(guān)鍵步驟來消除這種噪聲。上海明策科技作可提供的BNUC系列黑體解決方案，正是為這一精密校準(zhǔn)過程而設(shè)計的專用設(shè)備。
 

　　雙點(diǎn)NUC的原理與方法
 

　　雙點(diǎn)NUC的基本操作是讓熱成像儀觀測一個能覆蓋其視場的大面積均勻黑體，并采集該黑體在兩個不同溫度下的圖像數(shù)據(jù)。由于黑體本身的溫度是均勻的，采集到的圖像中任何像素間的信號差異都會被識別為需要校正的空間噪聲。
 

　　根據(jù)具體的測試條件和校準(zhǔn)要求，雙點(diǎn)NUC主要分為三種方法：
 

　　方法A： 在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(約20°C)下進(jìn)行。分別采集一個高于環(huán)境溫度約30°C的“熱”黑體圖像，以及一個與環(huán)境溫度相等的“中性”黑體圖像。這是常見的方法，主要適用于在接近實(shí)驗(yàn)室溫度下工作的成像儀。
 

　　方法B： 同樣在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，采集一個高于環(huán)境溫度約30°C的“熱”黑體和一個低于環(huán)境溫度約10°C的“冷”黑體。這種方法可以更好地補(bǔ)償非對稱響應(yīng)函數(shù)的成像儀，尤其是在使用低于-20°C的冷黑體時。不過，當(dāng)冷源溫度低于零點(diǎn)時，需要注意表面可能出現(xiàn)的結(jié)露問題。
 

　　方法C： 通常在-30°C至+60°C的溫箱內(nèi)進(jìn)行。測試時，分別使用一個比當(dāng)前環(huán)境溫度高20°C以上的熱黑體和一個低20°C以上的冷黑體。通過這種方式，可以為不同工作溫度生成一系列NUC校正系數(shù)，使熱成像儀在任何環(huán)境下都能輸出幾乎無空間噪聲的清晰圖像。
 

　　NUC測試對黑體的要求
 

　　一個理想的NUC測試用黑體，必須能夠模擬一個在熱成像儀看來無任何瑕疵的均勻熱輻射源。具體來說，它必須具備以下特性：
 

　　尺寸充足：發(fā)射器面積必須足夠大，以充滿被測熱成像儀的視場。
 

　　低反射率：表面應(yīng)具有極低且漫反射的特性，以避免周圍環(huán)境中其他熱源的輻射干擾。
 

　　高熱均勻性：整個發(fā)射表面的熱輻射必須高度一致。
 

　　高時間穩(wěn)定性：輻射輸出不應(yīng)有任何可被察覺的時間波動。
 

　　環(huán)境適應(yīng)性：能夠在-40°C至+60°C的寬溫范圍內(nèi)可靠工作。
 

　　Inframet BNUC系列解決方案
 

　　Inframet的BNUC系列黑體套裝正是為滿足上述專業(yè)應(yīng)用而設(shè)計的。這些系統(tǒng)通常由兩個黑體組成，還可選配YLP線性導(dǎo)軌平臺，方便被測成像儀在兩個黑體之間快速切換，提高NUC校準(zhǔn)的效率和精度。BNUC系列根據(jù)配置不同，分為四種主要類型：
 

　　BNUC-XD-2TCB-TC：
 

　　配置：由兩臺經(jīng)過優(yōu)化的TCB系列黑體組成，專為在溫箱等溫度環(huán)境中工作而設(shè)計。
 

　　應(yīng)用：這是的配置，專為執(zhí)行嚴(yán)格的NUC測試(方法C)而設(shè)計，已被多家全球頂尖的熱成像儀制造商采用。
 

　　BNUC-xD-2TCB：
 

　　配置：由兩臺標(biāo)準(zhǔn)的TCB系列黑體組成，適合在常規(guī)室溫環(huán)境下工作。
 

　　應(yīng)用：非常適合方法B，能夠精確模擬具有優(yōu)異熱均勻性和時間穩(wěn)定性的冷、熱輻射目標(biāo)。
 

　　BNUC-XD-TCB+BAB：
 

　　配置：由一臺標(biāo)準(zhǔn)的TCB黑體(作為冷源)和一臺簡化的主動加熱黑體(BAB)構(gòu)成。
 

　　特點(diǎn)：這是一個高性價比的選擇。雖然BAB黑體的絕對溫度控制較為粗略，但系統(tǒng)能夠精確測量并穩(wěn)定兩個黑體之間的溫差，這對于NUC測試至關(guān)重要。
 

　　BNUC-XD-TCB+BPB (舊型號: DAP)：
 

　　配置：由一臺TCB黑體(作為熱源)和一臺無源黑體(BPB)構(gòu)成。
 

　　特點(diǎn)：這是經(jīng)濟(jì)的方案，適用于方法A。BPB黑體的溫度不進(jìn)行主動控制，但其良好的隔熱設(shè)計和高熱慣性使其溫度變化極為緩慢，在幾分鐘的測試時間內(nèi)可視為恒定。TCB黑體的控制軟件則負(fù)責(zé)維持與BPB黑體之間的穩(wěn)定溫差。
 

　　所有BNUC套裝的發(fā)射器表面都采用了朗伯涂層，具有極低的反射率和出色的溫度均勻性。發(fā)射器尺寸從100x100mm (代碼4D) 到500x500mm (代碼20D) 不等，可滿足市面上幾乎所有熱成像儀的校準(zhǔn)需求。
 

　　可選配件
 

　　為了進(jìn)一步提升便利性，上海明策電子科技有限公司(inframet中國區(qū)總代理)還提供YLS導(dǎo)軌平臺，用于搭載被測成像儀，實(shí)現(xiàn)其在兩個黑體間的快速移動。此外，考慮到NUC測試本身對溫度測量的絕對精度要求不高，用戶可以選擇**LRU(有限分辨率/不確定度)**選項，該選項將溫度分辨率降至0.01°C，不確定度降至0.1°C，能夠在預(yù)算有限的情況下滿足NUC測試的需求。
 

　　通過這些靈活多樣的配置，Inframet BNUC系統(tǒng)為熱成像儀制造商提供了一套完整、可靠的工具，幫助他們在生產(chǎn)過程中完成最關(guān)鍵的圖像質(zhì)量校準(zhǔn)環(huán)節(jié)。
 

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