| Popis: |
Метою статті є розробка методу розрахунку і дослідження похибок вимірювання температури медичним теплові зором у патологічних зонах залежно від відстані між пацієнтом і тепловізором. В основу методу покладена еквівалентна шуму різниця температур (ЕШРТ), яка залежить від лінійного збільшення об’єктива тепловізора. Абсолютну похибку вимірювання визначено як різницю двох ЕШРТ для випадку, коли об’єкт спостереження розміщений на відстані вимірювання температури і на нескінченності від тепловізора. Отримано рівняння для розрахунку абсолютної і відносної похибок вимірювання температури залежно від збільшення об’єктива і відстані між тепловізором і пацієнтом. Встановлено необхідний діапазон зміни збільшення об’єктива, який залежить від розмірів патогенної зони, розмірів мікроболометричної матриці та фокусної відстані об’єктива. Розглянуто приклад застосування запропонованого методу для визначення похибки вимірювання температури медичним тепловізором. Встановлено, що для випадку, коли пацієнт перебуває на відстані більше 1 м від тепловізора, похибки вимірювання, що розглядаються, можна не враховувати. На відстанях менше 50 см виникають значні похибки, для компенсації яких рекомендовано використовувати спеціальні інфрачервоні об’єктиви. The purpose of this article is to develop the method of estimation and research of measurement temperature uncertainty by the medical thermal imager in pathological zones depending on the distance between the patient and the thermal imager. The proposed method is based on the noise equivalent temperature difference (NETD) which depends on the linear objective magnification of the thermal imager. The absolute measurement uncertainty is defined as the difference between two NETD in the case the object of observation is at a distance of temperature measurement and at infinity of the thermal imager. The obtained equations for the estimation of the absolute and the fractional temperature measurement uncertainty depending on the objective magnification and the distance between the thermal imager and the patient. The required interval of the change in objective magnification has been defined, which depends on the pathogenic zone dimensions, micro bolometer matrix dimensions and the objective focus length. The example of the appliance of the proposed method for the determination of the temperature measurement uncertainty by the thermal medical imager has been considered. It also has been found out that when the patient is on the distance more than 1 M far from the medical thermal imager the examined measurement uncertainties can be not considered. Over a distance of 50 cm the significant uncertainties take place, which are recommended to compensate by the using of the special infrared objectives. Целью статьи является разработка метода расчета и исследования погрешностей измерения температуры медицинским тепловизором в патологичных зонах в зависимости от расстояния между пациентом и тепловизором. Предложенный метод основан на эквивалентной шуму разности температур (ЭШРТ), которая зависит от линейного увеличения объектива тепловизора. Абсолютная погрешность измерения определена как разность двух ЭШРТ для случая, когда объект наблюдения находится на расстоянии измерения температуры и в бесконечности от тепловизора. Получены уравнения для расчета абсолютной и относительной погрешности измерения температуры в зависимости от увеличения объектива и расстояния между тепловизором и пациентом. Определен необходимый диапазон изменений увеличения объектива, который зависит от размеров патогенной зоны, размеров микроболометрической матрицы и фокусного расстояния объектива. Рассмотрен пример применения предложенного метода для определения погрешности измерения температуры медицинским тепловизором. Установлено, что для случая, когда пациент находится на расстоянии более 1 м от тепловизора, рассматриваемые погрешности измерения можно не учитывать. На расстояниях меньше 50 см возникают значительные погрешности, для компенсации которых рекомендовано использовать специальные инфракрасные объективы. |
