Engineering-Tool
Wärmebild-Rechner: DRI-Reichweite, IFOV & Sichtfeld
Ermitteln Sie die Johnson-DRI-Reichweite, das momentane Sichtfeld, das optische Sichtfeld und die Szenenabdeckung vor der Auswahl eines Wärmebildkameramoduls.
Kamerakonfiguration
SchnellkonfigurationZielabmessungen
Für DRI verwendete AbmessungDetektion
910 mZielpräsenz kann detektiert werdenErkennung
228 mZielklasse kann erkannt werdenIdentifizierung
114 mZieldetails können identifiziert werdenCompare FOV calculation methods
Compare theoretical full angles from the same detector and nominal focal length.
| Calculation method | Horizontales Sichtfeld | Vertikales Sichtfeld | Diagonales Sichtfeld |
|---|---|---|---|
| Rectilinear geometry2 × atan(d / 2f) × 180 / π | — | — | — |
| Small-angle approximation(d / f) × 180 / π | — | — | — |
| DifferenceLinear minus rectilinear | —— | —— | —— |
The linear estimate is larger and approaches the rectilinear result at small angles. Neither result is a measured lens specification. Here, d is the active sensor width, height or diagonal in mm; f is focal length in mm. Both formulas are converted to degrees.
Wide field: the small-angle approximation differs substantially. Use rectilinear geometry for initial scene planning and confirm the actual lens specification.
Why do the two methods differ? Read the 640 × 512 / 15 mm exampleIFOV · near axis
—mrad / pixel · pitch / focal lengthProjizierte Pixelgröße (GSD) · near axis
—mm / pixel at the working distanceSzenenbreite
84.40mSzenenhöhe
67.52mSzenendiagonale
108.08mScene coverage uses rectilinear FOV: 2D × tan(FOV / 2). The linear-angle approximation above is for comparison.
Referenzergebnis. Ingenieurtechnische Schätzung — validieren Sie das endgültige Objektiv, den Detektor, die Atmosphäre und die Bildverarbeitungskette unter realen Bedingungen.
Referenzleitfaden
Formeln für Wärmebildkameras erklärt
Nutzen Sie diesen Rechner, um Module und Objektive konsistent zu vergleichen. Die Ergebnisse sind geometrische Schätzungen, keine garantierte Betriebsleistung.
Johnson-DRI-Reichweite
R = (Target × Focal) ÷ (Pitch × Pixels)Die Reichweite wird anhand von Brennweite, Zielabmessung, Pixelpitch und den erforderlichen Pixeln auf dem Ziel geschätzt. Dieses Tool verwendet 1,5 Pixel für die Detektion, 6 für die Erkennung und 12 für die Identifizierung.
IFOV und Sichtfeld
Rectilinear: 2 × atan(d / 2f) × 180 / πSmall-angle: (d / f) × 180 / πIFOV is pixel pitch divided by focal length. Compare rectilinear FOV = 2 × atan(d / 2f) with the small-angle estimate FOV ≈ (d / f) × 180 / π. The same sensor and focal length can give different results; neither is a measured lens specification.
Szenenabdeckung
Width = 2D × tan(HFOV ÷ 2)Bei einer bekannten Entfernung werden Szenenbreite und -höhe aus dem horizontalen und vertikalen Sichtfeld unter Verwendung des Dreieckssatzes berechnet.
Auswahl-Workflow
So nutzen Sie die Ergebnisse für die Modulauswahl
- 1Geben Sie die Detektorauflösung, den Pixel-Pitch und die Objektivbrennweite aus der Modulspezifikation ein.
- 2Verwenden Sie realistische Zielabmessungen und vergleichen Sie DRI-Schwellenwerte, anstatt sich allein auf die Detektionsreichweite zu verlassen.
- 3Prüfen Sie Szenenabdeckung und GSD bei Ihrem tatsächlichen Arbeitsabstand und validieren Sie diese anschließend anhand eines Musters.
Setzen Sie Ihre Wärmebild-Evaluierung fort
FAQ
FAQ zum Wärmebild-Rechner
Was ist der Unterschied zwischen Detektion, Erkennung und Identifizierung?
Detektion zeigt an, dass ein Ziel vorhanden ist. Erkennung schätzt ab, ob seine allgemeine Klasse unterschieden werden kann. Identifizierung erfordert mehr Pixel und zielt darauf ab, bestimmende Details erkennbar zu machen.
Sind Johnson-DRI-Distanzen garantiert?
Nein. Es sind geometrische Planungsschätzungen. Atmosphäre, Zielkontrast, Optik, Detektorempfindlichkeit, Stabilisierung, Bildschirmskalierung und Bildverarbeitung können die nutzbare Reichweite wesentlich verändern.
Was bedeutet IFOV bei einer Wärmebildkamera?
Momentanes Sichtfeld ist der Winkel, der von einem Detektorpixel abgebildet wird. Ein kleineres IFOV bedeutet bei gleicher Entfernung normalerweise eine feinere räumliche Abtastung.
Sollte ich für eine größere Reichweite eine längere Brennweite wählen?
Eine längere Brennweite kann verbessern Zielabtastung und DRI-Reichweite, verengt jedoch Sichtfeld. Das passende Objektiv balanciert Reichweite, Abdeckung, Nutzlastgröße und Tracking-Anforderungen aus.
Objektive mit dem Wärmebild-Rechner vergleichen
Nutzen Sie diesen Wärmebild-Rechner, um Szenenabdeckung und Zieldetails vor der Auswahl eines Moduls zu vergleichen. Behalten Sie die Detektor- und Zieleinstellungen beim Vergleich von Brennweiten unverändert bei, damit die Auswirkung des Objektivs deutlich wird.
Ein 640 × 512-Detektor mit 12-µm-Pixeln und einem 9.1-mm-Objektiv liefert beispielsweise ein berechnetes Sichtfeld von 45.76° × 37.31°. Bei 100 m erstreckt sich die Szene über etwa 84.40 × 67.52 m bei einer projizierten Pixelgröße von 131.87 mm. Ein Wechsel nur des Objektivs auf 19 mm verengt die Abdeckung auf etwa 40.42 × 32.34 m und reduziert die projizierte Pixelgröße auf 63.16 mm. Das längere Objektiv bildet dasselbe Ziel mit mehr Pixeln ab, deckt jedoch einen kleineren Bereich ab.
Um die entfernungsbasierten Ergebnisse zu reproduzieren, geben Sie 100 m sowohl in das IFOV & FOV-Arbeitsabstandsfeld als auch in das separate Szenenabdeckungs-Distanzfeld ein. Diese beiden Einstellungen sind unabhängig voneinander.
Auch die Zielabmessung beeinflusst die Reichweitenschätzung. Bei der obigen 9.1-mm-Konfiguration ergibt die Auswahl einer Höhe von 1.8 m eine ungefähre Detektionsreichweite von 910 m; die Auswahl einer Breite von 0.5 m ergibt etwa 253 m. Wählen Sie die Abmessung, die das sichtbare Ziel in Ihrer Anwendung repräsentiert, und behalten Sie diese Auswahl bei Vergleichen konsistent bei.
Diese geometrischen Schätzungen müssen anhand der tatsächlichen Optik, des Zielkontrasts und der Umgebungsbedingungen validiert werden. Das spezifizierte Sichtfeld eines Produkts kann abweichen. Die projizierte Pixelgröße bestimmt weder die Genauigkeit der Temperaturmessung noch die KI-Tracking-Leistung.
Optischer Hintergrund: Edmund Optics erklärt Brennweite und Sichtfeld.
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