热成像仪是最重要的一类光电成像系统，广泛应用于军事和民用领域。热成像仪的性能（包括有效监控范围：检测、识别和确认）可以通过测量三个重要参数来相对准确地估计，这些参数是最小分辨温差（MRTD）、调制传递函数（MTF）和噪声等效温差（NETD）（至少要测量MRTD）。这些参数的测量可以使用市场上提供的不同测试系统进行（包括Inframet公司提供的系统，在“热成像仪”部分有所描述）。

然而，问题在于典型的测试系统仅在实验室条件下对热成像仪进行测试。在实验室测试中，成像仪环境温度和目标背景温度约为20摄氏度，而在实际监控工作条件下，这两个温度可能会从约-40摄氏度到约+60摄氏度或更高。这意味着，在实验室条件下表现几近完美的成像仪，在极端环境/背景温度下可能表现得非常差。同时，在实验室条件下表现平平的成像仪，在极端环境/背景温度下可能能保持几乎相同的性能。

在这种情况下 Inframet开发了三个测试系统，从而模拟真实工作条件下测试热像仪性能： EXIR-1、EXIR-2、EXIR-3（图1）。

图1 a）EXIR-1、b）EXIR-2、c）EXIR-3

EXIR-1系统由两个模块组成：1) CHI专用半透明温度舱，可以插入被测试的成像仪；2) 典型的实验室级DT系统，用于测试热成像仪。

EXIR-2系统由两个模块组成：1) 特殊的ADT非热成像投影仪；2) CHP投影舱。被测试的成像仪和图像投影仪都被插入到CDP投影舱中。

EXIR-3系统由三个模块组成：CHI半透明成像仪舱、CHP投影舱和ADT非热成像投影仪。被测试的成像仪被插入到CHI成像仪舱中。ADT非热成像投影仪被插入到CHP投影舱中。被测试的成像仪可以通过第一个舱的半透明窗口和第二个舱的孔看到非热成像投影仪。这个设计概念能够独立调节成像仪环境温度和背景温度，是世界上首个具有这种模拟能力的测试系统。EXIR-3系统的设计基于待批准的专利解决方案。

这三种测试系统都能够在可变工作条件下测量热成像仪的所有重要参数。EXIR-1和EXIR-2能够模拟成像仪环境温度和目标背景温度大致相等的大多数典型工作场景。只有在EXIR-3系统中，这两种温度才能在大约-40℃到至少+60℃的范围内完全独立调节，从而可以模拟所有可能的工作场景（见表1）。

表 1.成像仪环境温度 以及不同监测下的目标背景温度场景

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这些新测试系统在评估监控热成像仪过程中可以带来热成像计量领域的革命。与只能模拟实验室条件的典型测试系统相比，这些新测试系统能够在实际工作条件下更准确地评估热成像仪的性能。这些新测试系统还可以展示新的技术改进方法，以提高在极端条件下的性能。因此，这些新测试系统在不久的将来可能会成为热成像仪用户和制造商的非常有价值的工具。

本节介绍的测试系统（EXIR-1、EXIR-2、EXIR-3）基本上是为测试在中波红外（MWIR）和长波红外（LWIR）光谱带上工作的热成像仪而开发的。然而，它们可以通过更换辐射源和宽带窗口进行修改，以测试可见光-近红外（VIS-NIR）相机、短波红外（SWIR）成像仪或多传感器系统。测试后者系统尤其重要，因为这些测试系统不仅能够测量图像质量，还能够在模拟的实际工作条件下测量视轴误差。