[已解决]关于红外系统焦距计算的问题

学习中的菜鸟

目前在做一个红外光学系统，已知该系统选择的探测器像元尺寸为18微米，要求能够识别2千米外的物体，该物体的长宽高分别为6m、3.1m、1.8m。
约翰逊准则指出：目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。
A.探测
探测定义为:在视场内发现一个目标，这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到2个像素以上。
B.识别
识别定义为:可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等，这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6（或者8）个像素以上。

C.辨认
辨认的定义为:可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我，这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。


按照红外系统的焦距计算公式：f`=（像在临界尺寸方向上所占像元数×工作距离×像元尺寸）÷目标尺寸，即可计算出红外光学系统的焦距。

在上述计算焦距的公式中，要系统达到“识别”目标的等级，“像在临界尺寸方向上所占像元数”应该取6还是8？“目标尺寸”应取物体长、宽、高哪一个数值？

其他设计参数指标为：
1、工作波段8~12微米  
2、探测器分辨率680×520  
3、工作温度：-40°~60°  
4、F数小于等于1  
5、水平视场角10°，垂直视场角8°6、要求这个系统的最大口径尺寸2R≤62mm

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Ds12345679

2023-9-2 08:18

通常正面驶来就要识别，物体正面尺寸，宽3.1米，高1.8米，临界尺寸1800毫米是物高，物距2000000毫米，如果要成0.018*8=0.144mm的像高，那么焦距是f=（2000000*0.144）/1800=160mm。有的说好像3500米就要识别，那样焦距就要280mm。开始惯性使弹飞的很高，要抓住弹，视场要很大，需要焦距缩短，大约到15mm。可能需要18倍的变焦。

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Gavin_1

至少6个，大于等于6皆可。目标尺寸指的是物面方向上较大的那个尺寸。

Ds12345679

通常正面驶来就要识别，物体正面尺寸，宽3.1米，高1.8米，临界尺寸1800毫米是物高，物距2000000毫米，如果要成0.018*8=0.144mm的像高，那么焦距是f=（2000000*0.144）/1800=160mm。有的说好像3500米就要识别，那样焦距就要280mm。开始惯性使弹飞的很高，要抓住弹，视场要很大，需要焦距缩短，大约到15mm。可能需要18倍的变焦。

学习中的菜鸟

Gavin_1 发表于 2023-9-1 15:49
至少6个，大于等于6皆可。目标尺寸指的是物面方向上较大的那个尺寸。

我去查看文献有的说，目标尺寸指的是物面方向上较短的那个尺寸

学习中的菜鸟

Ds12345679 发表于 2023-9-2 08:18
通常正面驶来就要识别，物体正面尺寸，宽3.1米，高1.8米，临界尺寸1800毫米是物高，物距2000000毫米，如果 ...

从您的回答中可以看出，目标尺寸选取的是物体长宽高中最短的那个尺寸，这和我这几天从资料上看到的说法一致。


对于“有的说好像3500米就要识别，那样焦距就要280mm。开始惯性使弹飞的很高，要抓住弹，视场要很大，需要焦距缩短，大约到15mm。可能需要18倍的变焦。”您这句话我不太理解什么意思，可以再详细说说吗？谢谢您。

杨光的快乐生活

高，保证最小的特征大小满足识别要求

Ds12345679

你那个物体的尺寸特征像坦克，带线的反坦克导弹射程3500米，导弹发射在视场上面9.3度之内，4秒飞行400米后受控，视场6度。