El parámetro NETD en las imágenes térmicas

El parámetro NETD en las imágenes térmicas

El parámetro NETD en las imágenes térmicas
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Raghav Jain’s

El parámetro NETD en las imágenes térmicas

Las cámaras térmicas se utilizan ampliamente en aplicaciones militares de vigilancia nocturna, detección de personas vivas en operaciones de rescate, identificación de objetivos y alcance y mapeo térmico. Las cámaras térmicas se pueden utilizar para la identificación de objetos en las peores condiciones de visibilidad tanto de día como de noche, por ejemplo con alta humedad, niebla y calima, mientras que la tecnología de intensificación de imágenes solo funciona en entornos de poca luz. Las cámaras térmicas se han desarrollado para poder tomar imágenes de noche sin iluminación adicional.

¿Qué significa NETD y cómo se mide?

Las cámaras térmicas permiten el monitoreo no destructivo de la temperatura de múltiples objetos en una sola imagen. La sensibilidad del detector térmico determina la diferencia mínima de temperatura que se puede distinguir entre el fondo y el objeto. La sensibilidad térmica (Noise Equivalent Temperature Difference, NETD) determina el nivel de sensibilidad térmica de una cámara térmica. Cuanto menor sea el valor NETD, mayor será la sensibilidad y más detallada será la imagen. El valor NETD ayuda a determinar el efecto del "ruido" del sistema en la respuesta térmica de la cámara. Este es el parámetro clave que se utiliza para probar la sensibilidad de una cámara térmica. Este número indica la relación señal/ruido y representa la diferencia de temperatura entre el objeto y el fondo que produce un voltaje de señal igual al ruido temporal efectivo de la cámara. El valor NETD expresa la diferencia de temperatura requerida para obtener una relación señal-ruido de unidad. Por lo tanto representa aproximadamente la menor diferencia de temperatura que la cámara puede detectar. La Figura 1 muestra el voltaje de ruido y los voltajes de señal del sistema.

Figura 1. Ilustración de SNR y NETD con voltajes de ruido y de señal del sistema.

Para que una cámara térmica funcione es necesaria una potencia de radiación mínima que pueda inducir una diferencia de temperatura (ΔT) en una escena para la cual Vs (rms) > Vn (rms), es decir ΔT > NETD.  

El valor NETD se calcula dividiendo el ruido temporal por la capacidad de respuesta del sensor y generalmente se expresa en unidades de miliKelvins (mK). En aplicaciones militares, la elección preferida de NETD es de hasta 50 mK. El valor es una función del número f de la cámara, el tiempo de integración de la señal y la temperatura a la que se realiza la medición.

¿Cómo afecta el valor NETD a la calidad de una imagen? 

Las imágenes siguientes muestran la misma escena grabada por dos cámaras diferentes. Una cámara tiene un NETD de 40 mK y la otra de 80 mK. El fondo de baja temperatura de una imagen tomada con la cámara cuyo NETD es mayor (80 mK) muestra un menor contraste térmico (menor claridad entre el objetivo humano y el fondo), mientras que la imagen tomada con la cámara cuyo NETD es menor (40 mK) muestra un mayor contraste térmico (más claridad entre el objetivo humano y el fondo). Aunque la diferencia neta de 40 mK no parece muy grande, en realidad tiene un gran impacto en la calidad de la imagen y la precisión de la medición. 

En resumen, un valor NETD más bajo significa:

  • Buena imagen: cámara fácil de entender y fácil de enfocar. 
  • Mayor eficiencia y mejor imagen. 
  • Facilidad para identificar los objetos que aparecen en la imagen térmica.
  • Informes de aspecto más profesional con mejores imágenes.


Figura 2. Ilustración comparativa de imágenes térmicas captadas por cámaras térmicas con distintos valores NETD.

El visor térmico utiliza ópticas y sensores avanzados que procesan digitalmente la señal recibida por la óptica del dispositivo para mostrar imágenes rasterizadas digitales del objetivo y su entorno. Puede detectar diferencias mínimas de temperatura para mostrar imágenes e identificar objetos ocultos en condiciones adversas.