《紅外成像系統(tǒng)最小可分辨溫差校準(zhǔn)規(guī)范》編制說明規(guī)范起草組2024年12月任務(wù)來源國家市場監(jiān)督管理總局市監(jiān)計(jì)量發(fā)[2024]40號文件下達(dá)了《紅外成像系統(tǒng)最小可分辨溫差校準(zhǔn)規(guī)范》的制定任務(wù)，計(jì)劃項(xiàng)目編號：MTC14-2024-08。該校準(zhǔn)規(guī)范的制定由中國測試技術(shù)研究院、西南技術(shù)物理研究所、中國計(jì)量科學(xué)研究院、中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所、西安應(yīng)用光學(xué)研究所共同承擔(dān)起草工作。制定的目的、意義最小可分辨溫差（MRTD）參數(shù)是綜合評價(jià)紅外成像系統(tǒng)溫度分辨力與空間分辨力的特征參量。MRTD的定義為觀察者在對均勻背景下的某一空間頻率的高寬比為7：1的四桿靶目標(biāo)進(jìn)行觀測時(shí)，由零到大調(diào)節(jié)目標(biāo)與背景溫差直至觀察者恰好可以分辨顯示器中四桿靶圖像時(shí)對應(yīng)的目標(biāo)背景溫差即為該空間頻率下熱像儀的最小可分辨溫差。MRTD是空間頻率f的函數(shù)，不同的空間頻率對應(yīng)著不同的分辨溫差。MRTD測試方法將具有不同空間頻率的四桿靶置于均勻的背景中，對給定的空間頻率的四桿靶加一個(gè)大的溫差，并以一定的梯度逐漸減小，由3名觀察者直接觀察熱成像系統(tǒng)或觀察外接顯示屏，至少2名給出四個(gè)不同條形時(shí)，此時(shí)靶標(biāo)與背景的溫差就定義為該空間頻率下的正/負(fù)MRTD。為避免溫漂導(dǎo)致的測試誤差，這個(gè)測試過程須在正溫差和負(fù)溫差的條件下進(jìn)行并取算數(shù)平均值作為該空間頻率下的MRTD。由于MRTD不是單值參數(shù)，而是一個(gè)函數(shù)，需要使用多個(gè)空間頻率的四桿靶重復(fù)進(jìn)行測試，并對離散結(jié)果進(jìn)行曲線擬合得到熱像儀MRTD函數(shù)曲線。使用主觀測量方法測量MRTD，人為參與測試增加了測試的可靠性，但易受判讀員狀態(tài)及測試環(huán)境影響，因此測試過程需要3名判斷員同時(shí)測試并取均值作為測試結(jié)果。紅外成像系統(tǒng)是通過光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測器及電子處理系統(tǒng)，將物體表面紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像的設(shè)備。它具有測溫速度快、測溫面積大、分辨率高和非接觸、不干擾被測表面溫度場，定量繪出物體表面溫度分布的特點(diǎn)，將灰度圖像進(jìn)行偽彩色編碼。隨著紅外成像技術(shù)的不斷發(fā)展，在軍事上，廣泛應(yīng)用于軍事夜視偵查、武器瞄具、夜視導(dǎo)引、紅外搜索和跟蹤、衛(wèi)星遙感等多個(gè)領(lǐng)域；在民用方面，用于材料缺陷的檢測與評價(jià)、建筑節(jié)能評價(jià)、設(shè)備狀態(tài)熱診斷、生產(chǎn)過程監(jiān)控、自動(dòng)測試、減災(zāi)防災(zāi)等諸多方面。根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)、檢測和維修紅外成像系統(tǒng)廠家需求展開研究，國內(nèi)相關(guān)廠家普遍缺乏這方面的專用設(shè)備。最小可分辨溫差（MRTD）參數(shù)是當(dāng)前研究的紅外成像系統(tǒng)關(guān)鍵性能參數(shù)之一，因此制定紅外成像系統(tǒng)MRTD參數(shù)技術(shù)規(guī)范符合當(dāng)今市場需求。目前國內(nèi)主要有GB/T43249-2023《汽車用被動(dòng)紅外探測系統(tǒng)》、GB/T12604.9-2021《無損檢測術(shù)語紅外熱成像》及GB/T19870-2018《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》中涉及最小可分辨溫差（MRTD），為了綜合評價(jià)紅外成像系統(tǒng)溫度分辨力與空間分辨力的特征參量，包括觀察者的主觀影響。在國際上主要有ISO18251-2:2023《無損檢測紅外熱成像第2部分:系統(tǒng)和設(shè)備的綜合性能測試方法》；ISO18251-1:2017《無損檢測紅外熱成像第1部分：系統(tǒng)和設(shè)備的特性》；美國的材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTM頒布的紅外熱成像標(biāo)準(zhǔn)ASTME1213-14(2022)《熱成像系統(tǒng)最小可分辨溫差的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程》。針對紅外成像系統(tǒng)在軍民兩個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)品質(zhì)量和全面性能測試評價(jià)，尤其是很多應(yīng)用于質(zhì)量控制、安全檢測等場合，直接關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此制定紅外成像系統(tǒng)最小可分辨溫差技術(shù)規(guī)范對于紅外系統(tǒng)的測量至關(guān)重要。制定過程2024年8月~12月起草組根據(jù)技術(shù)規(guī)范制定的任務(wù)，通過調(diào)研、征求意見的形式，對紅外成像系統(tǒng)的MRTD進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)校準(zhǔn)工作，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，完成了該校準(zhǔn)規(guī)范初稿，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告、測量結(jié)果的不確定度評定等技術(shù)文件。12月起草組報(bào)送該校準(zhǔn)規(guī)范征求意見稿至全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)，發(fā)給各委員和相關(guān)單位征求意見。規(guī)范的主要內(nèi)容紅外成像系統(tǒng)最小可分辨溫差MRTD校準(zhǔn)規(guī)范的主要內(nèi)容包括：術(shù)語和定義、工作原理概述、技術(shù)要求、校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果的處理、測量不確定度分析示例和校準(zhǔn)周期等。主要校準(zhǔn)內(nèi)容：1.最小可分辨溫差(MRTD)。規(guī)范的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容紅外成像系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范是指導(dǎo)全國紅外成像系統(tǒng)研究應(yīng)用單位和檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行最小可分辨溫差(MRTD)計(jì)量特性的主要技術(shù)依據(jù)。能夠規(guī)范紅外成像系統(tǒng)設(shè)備廠商制造出性能可靠的儀器，指導(dǎo)計(jì)量部門進(jìn)行正確量傳，指導(dǎo)不同領(lǐng)域的用戶正確使用儀器，以得到科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)。其技術(shù)關(guān)鍵在于MRTD測量條件的一致性，量傳用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備量值的穩(wěn)定可靠等。