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(huì)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(shí)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(gè)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(jì)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(gè)能覆蓋其視場的大面積均勻黑體，并采集該黑體在兩個(gè)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(huì)被識(shí)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(gè)高于環(huán)境溫度約30°C的“熱”黑體圖像，以及一個(gè)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(gè)高于環(huán)境溫度約30°C的“熱”黑體和一個(gè)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(shí)。不過，當(dāng)冷源溫度低于零點(diǎn)時(shí)，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(shí)，分別使用一個(gè)比當(dāng)前環(huán)境溫度高20°C以上的熱黑體和一個(gè)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(gè)理想的NUC測試用黑體，必須能夠模擬一個(gè)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(gè)發(fā)射表面的熱輻射必須高度一致。
 

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

　　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(jì)的。這些系統(tǒng)通常由兩個(gè)黑體組成，還可選配YLP線性導(dǎo)軌平臺(tái)，方便被測成像儀在兩個(gè)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(tái)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(jì)。
 

　　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(jì)，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(tái)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(shí)間穩(wěn)定性的冷、熱輻射目標(biāo)。
 

　　BNUC-XD-TCB+BAB：
 

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

　　特點(diǎn)：這是一個(gè)高性價(jià)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(gè)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(tái)TCB黑體(作為熱源)和一臺(tái)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(dòng)控制，但其良好的隔熱設(shè)計(jì)和高熱慣性使其溫度變化極為緩慢，在幾分鐘的測試時(shí)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(tái)，用于搭載被測成像儀，實(shí)現(xiàn)其在兩個(gè)黑體間的快速移動(dòng)。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(xiàng)，該選項(xiàng)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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