工程工具
熱成像計算器：DRI 探測距離、IFOV 與視場角
在選擇熱成像相機模組前，評估 Johnson DRI 探測距離、瞬時視場角、光學視場角及場景覆蓋範圍。
相機配置
快速配置目標尺寸
用於 DRI 的尺寸探測
910 m可偵測目標存在識別
228 m可辨識目標類別辨認
114 m可識別目標細節Compare FOV calculation methods
Compare theoretical full angles from the same detector and nominal focal length.
| Calculation method | 水平視場角 | 垂直視場角 | 對角視場角 |
|---|---|---|---|
| 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 length投影像素尺寸 (GSD) · near axis
—mm / pixel at the working distance場景寬度
84.40m場景高度
67.52m場景對角線
108.08mScene coverage uses rectilinear FOV: 2D × tan(FOV / 2). The linear-angle approximation above is for comparison.
參考結果。 工程估算值 — 請在實際環境中驗證最終鏡頭、探測器、大氣條件及影像處理流程。
參考指南
熱成像相機公式詳解
使用此計算器可對不同模組與鏡頭進行客觀比較。計算結果為幾何估算值，不保證實際操作效能。
Johnson DRI 探測距離
R = (Target × Focal) ÷ (Pitch × Pixels)探測距離乃根據焦距、目標尺寸、像素間距及目標所需覆蓋的像素數進行估算。本工具設定以 1.5 個像素進行探測、6 個像素進行識別、12 個像素進行辨認。
IFOV 與視場角
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.
場景覆蓋範圍
Width = 2D × tan(HFOV ÷ 2)在已知距離下，場景寬度與高度是根據水平與垂直視場角，利用三角定理計算得出。
選型流程
如何運用計算結果進行模組選型
- 1輸入模組規格中的探測器解像度、像素間距及鏡頭焦距。
- 2使用符合實際的目標尺寸，並比較 DRI 閾值，而非單憑探測距離。
- 3檢查實際工作距離下的場景覆蓋範圍及 GSD，然後以樣品進行驗證。
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常見問題
熱成像計算器常見問題
探測、識別與辨認之間有何分別？
探測 表示目標存在。 識別 評估是否能區分其大致類別。 辨認 需要更多像素，旨在呈現關鍵特徵細節。
Johnson DRI 距離是否有保證？
不。它們屬於 幾何規劃估算值。大氣條件、目標對比度、光學元件、探測器靈敏度、增穩系統、顯示比例以及影像處理，均可能顯著改變實際可用距離。
熱成像相機的 IFOV 代表甚麼？
瞬時視場角 是指單個探測器像元所對應的角度。在相同距離下，較小的 IFOV 通常意味著更精細的空間採樣能力。
如需更遠探測距離，我是否應選擇更長焦距？
較長焦距可提升 目標取樣 及 DRI 探測距離，但會收窄 視場角。合適的鏡頭能在探測距離、覆蓋範圍、載荷尺寸及追蹤要求之間取得平衡。
使用熱成像計算器比較鏡頭
在選擇模組前，請使用此熱成像計算工具比較場景覆蓋範圍及目標細節。在比較不同焦距時，請保持探測器及目標設定不變，以便清楚了解鏡頭帶來的影響。
例如，配備 12 µm 像素的 640 × 512 探測器搭配 9.1 mm 鏡頭，計算得出的視場角為 45.76° × 37.31°。在 100 m 處，場景範圍約為 84.40 × 67.52 m，投影像素尺寸為 131.87 mm。若僅將鏡頭更換為 19 mm，覆蓋範圍將收窄至約 40.42 × 32.34 m，投影像素尺寸亦降至 63.16 mm。較長焦距的鏡頭可在同一目標上分配更多像素，但覆蓋面積會相對縮小。
如要重現基於距離的計算結果，請在「IFOV 與 FOV 工作距離」欄位以及獨立的「場景覆蓋距離」欄位中均輸入 100 m。這兩個設定互相獨立。
目標尺寸亦會影響探測距離估算。在上述 9.1 mm 配置下，選擇 1.8 m 高度對應約 910 m 的探測距離；選擇 0.5 m 寬度則約為 253 m。請選擇符合您實際應用中可見目標的尺寸，並在各項比較中保持設定一致。
這些幾何估算數據仍需結合實際光學元件、目標對比度及環境條件進行驗證。產品標稱的視場角可能會有所差異。投影像素尺寸並不決定測溫準確度或 AI 追蹤效能。
光學背景知識： Edmund Optics 解釋焦距與視場角.
