上节我们介绍了红外热成像摄像机的光学---镜头部分介绍，今天介绍一下红外探测器。

红外探测器分类

红外探测器是红外探测系统的核心，红外探测器是能对外界红外光辐射产生响应的光传感器。探测器的发展，也引领这红外技术的发展。

第一代红外探测器以机械扫描方式实现目标成像；第二代凝视型焦平面探测器的单元数量比一代高三个数量级，进入二十一世纪，红外焦平面技术又发展到了第三代，它与第二代相比，更注重多色探测、高性能和低成本的特质。

探测器的RoadMap，来自《OPTO-Electrics Review 》

来源《激光与红外》l

目前主流民用热成像监控摄像机，使用的探测器的全称为非制冷氧化钒红外焦平面测辐射热计，这个全称虽然读起来很绕口，但却基本上将探测器的材料、类型、工作原理都表述了出来。

第三代红外焦平面探测器种类

测辐射热计的原理电路如下图所示。当照射到热敏电阻 Rd 的变化时，引起Rd的温度变化，进而引起Rd的组织变化，并最终导致输出电压△V的变化。连接在探测器的放大器对这个电压进行放大后，即可输出随入射红外光变化的电压信号。

探测器主要指标

（1）空间分辨率

空间分辨率定义为周期量在单位空间上变化的周期数，它可用两种方式来表示，分别为lp/mm和c/mrad。一般来说，MTF习惯用lp/mm作为空间分辨率，而MRTD更倾向于使用c/mrad。

空间频率lp/mm：1/（2×像元尺寸/1000 ）

空间频率c/mrad：1/（2×像元尺寸/焦距）

（2）MTF（调制传递函数）

MTF反映了调制度（对比度）与图像内每毫米线对数（lp/mm）之间的关系，它反映了系统对图像细节的分辨能力。

（3）NETD（噪声等效温差）

热像仪对测度图案进行观察，当系统的基准电子滤波器输出信号压峰值和噪声电压的均方根之比为1时，黑体目标和背景的温差称为噪声等效温差。

实际测量时，为了取得良好的结果，通常要求目标尺寸超过系统瞬时视场若干倍，保证有足够的取样点；目标和背景的温差△T要超过NETD，使峰值电压V_S远大于均方根噪声电压V_n。

NETD表达式：NETD=△T/(V_S/V_n)，NETD值越小，探测器性能越好。

（4）MRTD（最小可分辨温差）

在热成像系统中，MRTD是综合评价系统温度分辨力和空间分辨力的重要参数，不过测试有一定的主观性。在确定的空间频率下，挂插着刚好能分辨（50%概率）出四条带图案时，目标与背景之间的温差称为该空间频率的最小可分辨温差。MRTD的表达式非常复杂，它主要由NETD，光学系统MTF，电路MTF，电路信噪比，D*等决定。MRTD的值也是越小，表示探测器性能越好。

特殊性能

• 探测能力强

成像的工作波段能穿透雾霾、云雾、粉尘等恶劣天气条件，捕捉清晰画面。

隐藏目标可见光 VS 热成像

雾霾天可见光 VS 热成像

• 探测距离远

配备超大焦距变焦镜头，最远可探测10公里以上。

可见光镜头 VS 热成像镜头

• 昼夜可见

热成像适用于任何光照条件，无论白天黑夜都可清晰探测发现目标，真正实现24小时全时段监控。

夜间可见光 VS 热成像

• 强光抑制

由于热成像工作的波段在可见光之外，所以不会受可见光强光、逆光等各种影响，减少误报等问题的出现。

可见光 VS 热成像

这节先介绍到这，下接介绍热成像摄像机的应用。