Fino a che distanza posso vedere con una termocamera?

Beh, questa è una domanda ragionevole, ma non ha una risposta semplice. Ci sono troppi fattori che influenzano i risultati, come l'attenuazione in diverse condizioni climatiche, la sensibilità del rilevatore termico, l'algoritmo di elaborazione delle immagini, i punti morti e il rumore di fondo, e la differenza di temperatura ambiente del bersaglio. Ad esempio, un mozzicone di sigaretta è più chiaramente visibile delle foglie di un albero alla stessa distanza, anche se è molto più piccolo, a causa della differenza di temperatura ambiente del bersaglio.
La distanza di rilevamento è il risultato di una combinazione di fattori soggettivi e oggettivi. È correlata alla psicologia visiva dell'osservatore, alla sua esperienza e ad altri fattori. Per rispondere alla domanda "quanto lontano può vedere una termocamera?", dobbiamo prima capire cosa si intende con questo termine. Ad esempio, per rilevare un bersaglio, mentre A pensa di vederlo chiaramente, B potrebbe non vederlo. Pertanto, è necessario uno standard di valutazione oggettivo e uniforme.

I criteri di Johnson
Johnson ha paragonato il problema del rilevamento degli occhi con le coppie di linee, secondo l'esperimento. Una coppia di linee è la distanza sottesa da linee parallele chiare e scure al limite dell'acuità visiva dell'osservatore. Una coppia di linee equivale a due pixel. Molti studi hanno dimostrato che è possibile determinare la capacità di riconoscimento del bersaglio da parte di un sistema di termografia a infrarossi utilizzando le coppie di linee, senza considerare la natura del bersaglio e i difetti dell'immagine.

L'immagine di ciascun bersaglio sul piano focale occupa alcuni pixel, che possono essere calcolati a partire dalle dimensioni, dalla distanza tra il bersaglio e la termocamera e dal campo visivo istantaneo (IFOV). Il rapporto tra le dimensioni del bersaglio (d) e la distanza (L) è chiamato angolo di apertura. Dividendo per l'IFOV si ottiene il numero di pixel occupati dall'immagine, ovvero n = (D / L) / IFOV = (DF) / (LD). Si può notare che maggiore è la lunghezza focale, maggiore è il numero di pixel occupati dall'immagine del bersaglio. Secondo il criterio di Johnson, la distanza di rilevamento è maggiore. D'altra parte, maggiore è la lunghezza focale, minore è l'angolo di campo e maggiore sarà il costo.

Possiamo calcolare la distanza massima che una specifica immagine termica può rilevare in base alle risoluzioni minime secondo i criteri di Johnson:

Rilevamento: è presente un oggetto: 2 +1/-0,5 pixel
Riconoscimento: è possibile distinguere il tipo di oggetto, ad esempio una persona o un'auto: 8 +1,6/-0,4 pixel
Identificazione: è possibile distinguere un oggetto specifico, ad esempio una donna o un uomo, o un'auto specifica: 12,8 +3,2/-2,8 pixel
Queste misurazioni forniscono una probabilità del 50% che un osservatore sia in grado di distinguere un oggetto al livello specificato.


Data di pubblicazione: 23 novembre 2021