(7)最小可分辨溫差。最小可分辨溫差通常用MRTD表示，它是評價紅外熱成像系統(tǒng)溫度分辨率的主要參數(shù)。對具有某一空間頻率的四個條帶(寬高比為1：7)目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)圖案，由觀察者在顯示屏上作無限長時間的觀察，當(dāng)目標(biāo)與背景的溫差從零逐漸增大至觀察者確認能分辨出四個條帶的方波圖案時，目標(biāo)與背景的溫差稱為該空間頻率的最小可分辨溫差。

(8)最小可探測溫差。最小可探測溫差通常用MDTD表示，它也是紅外熱成像系統(tǒng)的一個重要參數(shù)，它既反映了系統(tǒng)的熱靈敏特性，也反映了系統(tǒng)的空間分辨率。與MRTD不同之處是，MDTD是目標(biāo)尺寸的函數(shù)，其定義為：當(dāng)景物中兩相鄰單元的溫差所產(chǎn)生的輻射強度的增量等于噪聲等效輻射強度時，該溫度即為系統(tǒng)的MDTD。

4.紅外熱成像測量物體表面溫度

紅外熱成像探測技術(shù)在測量、搜索、跟蹤、制導(dǎo)、偵察、預(yù)警、遙感等方面都有著非常重要的應(yīng)用，此處只討論與測量物體表面溫度場有關(guān)的熱成像探測技術(shù)。

(1)紅外熱成像測溫的優(yōu)點。紅外熱成像系統(tǒng)廣泛用于測量固體表面溫度，這種測量方法有如下優(yōu)點：

1)非接觸測量，不會影響被測目標(biāo)的溫度分布，對遠距離目標(biāo)、高速運動目標(biāo)、帶電目標(biāo)、高溫目標(biāo)及其他不可接觸目標(biāo)都可采用。

2)響應(yīng)快，它不必像一般熱電偶、熱電阻那樣要求與被測目標(biāo)達到熱平衡，只要接受目標(biāo)的輻射能即可，而輻射能的傳播速度為光速，因此測溫的速度儀取決于紅外熱成像系統(tǒng)自身的響應(yīng)速度。

3)測溫范圍寬，如一臺AGA型紅外熱成像儀的測溫范圍為-45～2000℃。

4)靈敏度高，目前最靈敏的紅外熱成像系統(tǒng)能測出0.01℃的溫度變化。

5)空間分辨率高，如點紅外熱成像系統(tǒng)的取像速率為25幀/s，每幀200條掃描線，每條掃描線100個像元，垂直和水平的掃描效率分別為0.8和0.5，則Is內(nèi)可測出20萬個點，因此特別適合溫度場的測量。

(2)被測物體發(fā)射率對測溫的影響。紅外熱成像測溫，實際上是測量在一定波長范圍內(nèi)物體表面的輻射能量，再換算成溫度，并以黑白(或彩色)圖像的形式將物體表面的溫度場顯示出來，而不同的灰度值(或彩色)就代表了不同的溫度。但是，由于物體表面發(fā)射率不同，且隨溫度和波長變化，這就給紅外熱成像測量(也包括其他輻射測溫方法)帶來復(fù)雜的問題。雖然物體處于同樣的溫度，但由于其發(fā)射率不同而使探測器接收到的能量不同，從而顯示出不同的溫度值。

實際物體都是非黑體，其發(fā)射率均小于l，這些非黑體的發(fā)射率的變化有如下三種情況：

1)發(fā)射率小于l，但不隨波長變化，此為灰體。

2)發(fā)射率不僅小于1，而且隨波長變化，如一些高分子有機材料、玻璃及氣體分子等。

3) 發(fā)射率既隨波長變化，又隨溫度變化，如某些金屬。

普朗克定律只是對黑體輻射而言的，對于發(fā)射率小于1的非黑體，紅外熱成像探測器測得的只是所謂光譜亮度溫度。物體實際溫度和測得的亮度溫度之間的關(guān)系，可以由普朗克定律確定。因此為了解決被測物體發(fā)射率對測溫的影響，在紅外熱成像系統(tǒng)中都設(shè)置有發(fā)射率設(shè)定功能，只要事先知道被測物體的發(fā)射率，并在測溫系統(tǒng)中予以設(shè)定，便可得到正確的溫度測量結(jié)果。因此，為獲得物體表面準(zhǔn)確的真實溫度，確定被測表面的發(fā)射率是非常必要的。

測定物體表面發(fā)射率有很多種方法，但由于表面發(fā)射率不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，還與表面的狀況，如粗糙度、氧化程度等有密切的關(guān)系;而且許多材料的發(fā)射率還會隨波長而變，因此在紅外熱成像技術(shù)中常用如下幾種方法來簡單地確定被測表面的發(fā)射率：

1)首先用熱電偶或其他方法測出物體的真實溫度，然后用紅外熱成像儀進行測量，調(diào)節(jié)儀器上發(fā)射率的設(shè)定值，使指示溫度與真實溫度一致，此時發(fā)射率的設(shè)定值就是該物體的發(fā)射率。

2)對于溫度不太高的物體(通常為260℃以下)，可以在被測物體表面上貼一塊發(fā)射率已知的薄片，。在溫度達到平衡狀態(tài)時，用紅外熱成像儀分別測出覆蓋和未覆蓋部分的溫度，便可求出被測物體的發(fā)射率，也可通過在被測表面上涂已知發(fā)射率的油漆類物質(zhì)，再用上述方法確定發(fā)射率。

3)對于高溫物體，還可在被測物體上鉆一空腔，由于空腔發(fā)射率接近于黑體，測出空腔及其旁邊的溫度，便可算出被測物體的發(fā)射率。

表2-6給出了金屬類和非金屬類物體在不同紅外波段上發(fā)射率的參考值。值得注意的是，表中的數(shù)據(jù)只是近似值，因為發(fā)射率還受物體表面光潔程度和溫度的影響。