GB/T 43249-2023《汽车用被动红外探测系统》是中国首个针对车载被动红外探测技术的国家级技术标准，该标准全面规范了系统的技术要求、试验方法及检验规则，旨在提升车载红外探测设备在环境感知、夜视辅助、安全预警等场景下的可靠性与精准度。

相关术语
被动红外探测系统
通过红外光学系统、红外焦平面探测器及电子处理单元,将物体表面红外热辐射转换成可分辨的图像信号的设备。
白热模式
将较高的红外热辐射能映射为高亮,将较低的红外热辐射能映射为低亮进行显示的模式。
黑热模式
将较高的红外热辐射能映射为低亮,将较低的红外热辐射能映射为高亮进行显示的模式。

试验工作模式
工作模式A(试验样件未电气连接)
工作模式A1:DUT未通电,未与连接器、线束进行连接。
工作模式A2:DUT未通电,与连接器、线束进行连接。

工作模式B(试验样件电气连接)
工作模式B:DUT正常电气连接,所有功能正常运行。

图像性能测试要求与方法
1.分辨率
定义：系统输出最终图像的总像素数。
指标：不小于 640×512像素。
测试方法：使用视频分析设备对输出的视频信号进行试验。

2. 采样帧频率
定义：相邻两帧图像的时间间隔的倒数，决定视频流畅度。
指标：不低于 25 Hz。
测试方法： 使用视频分析设备对输出的视频信号进行试验。

3.MTF值（调制传递函数）
定义：与SFR（空间频率响应）本质一致，用于评价系统的对比度传递能力。
指标：
中心区域：像元间距17μm时，水平/垂直MTF50P值均≥320 LW/PH；像元间距12μm时，均≥300 LW/PH。
70%视场区域：像元间距17μm时，均≥300 LW/PH；像元间距12μm时，均≥280 LW/PH。
测试方法：
按 ISO 12233 倾斜度要求使用斜边测试靶标，DUT按照以下步骤进行：
a）调节 DUT 与测试靶标之间的距离满足最小对焦距离，靶标覆盖中心视场和至少两个 70% 视场，每方格边缘长度不小于 10 像素；
b）调整 DUT 使中心视场测试靶标方格边缘与其对应方向的夹角约 5°；
c）调整靶标高低温区域温差为 10℃±2℃；
d）调整 DUT 使其光轴正交于测试靶标平面；
e）翻转 DUT 使被测靶标方格处于中心视场和 70% 视场处，靶标方格边缘的长度不少于 10 像素；
f）使用图像处理软件分析中心区域、70% 视场（左上、右上、左下、右下四个边角）的 MTF50P。
其靶标布置参考下图：

4. 视场角
定义：被动红外探测系统所能观测到的最大空间角度范围。​
指标：水平视场角不应小于24°；垂直视场角不应小于18°。
测试方法：
试验设备布置：
将DUT水平固定在精度不低于 0.5°的分度盘中心，选择合适特征频率的四杆靶标。调整DUT镜面与靶标的距离满足最小对焦距离，镜头中心与分度盘中心保持一致，镜头中心与靶标平面垂直且与靶标中心重合。设置靶标与黑体背景温差使DUT清晰成像。其设备布置参考下图：
水平视场角测量：
a）转动分度盘，使靶标的左侧边缘刚好刚好在监视器显示界面最左侧，记录此时分度盘的转角读数 a；
b）反向转动分度盘，使靶标左侧边缘边缘移动到在监视器显示界面最右侧，记录此时的转角读数 b；
c）水平视场角即为两次读数之差的绝对值，即 ∣b−a∣。
垂直视场角测量：
DUT 旋转90°，固定在分度盘中心，同理测量垂直视场角。

5. 噪声等效温差（NETD）
定义：系统观察一个低空间频率的圆形或方靶标时，当其视频信号的信噪比为1时，目标与背景之间的温差。用于评价探测目标的灵敏程度和噪声水平。
指标：环境温度在23℃士5℃时,系统的噪声等效温差不应大于80mK。
测试方法：
试验设备布置如下：
a）将红外测试系统连接计算机，选择合适的刃边靶标，靶标要求占全视场1/10以上，将黑体设置为差温模式，设置靶标与黑体背景温差为$\Delta T=2\text{K}$；
b）将DUT常温下进行开机，视频接入到图像采集卡上，待设备达到热稳定状态；
c）对视频输出信号进行帧采集，采集$n$帧（推荐10的整数倍帧），对选定黑体区域按照单像素灰度值求均方标准差，得到噪声面阵，再求均值即为$N$；
d）对视频输出信号进行帧采集，采集$n$帧（推荐10的整数倍帧），对刃边靶标的黑体区域和靶标区域进行框选，得到信号灰度值，并对每个区域进行求均值，两个区域的均值差即为$S$；
e）按以下公式计算NETD：
$$\text{NETD} = \frac{\Delta T}{S/N} $$ 式中：
$\Delta T$——设定温差；
$S$——信号电平；
$N$——均方根噪声电平。

6. 最小可分辨温差（MRTD）
定义：在特定的空间频率下，观察者刚好能分辨出四杆靶上目标与背景间的温差。
指标：环境温度在 23℃±5℃时，系统的最小可分辨温差不应大于 500mK。
测试方法：
a）将红外测试系统连接计算机，根据待测系统光学参数，选择合适特征频率的四杆靶标，将黑体设置为差温模式，设置四杆靶标与黑体背景温差为1K；
b）环境温度下对DUT设备进行开机，待设备达到热稳定状态，视频接入到显示器上；
c）对DUT位置进行调整，可调焦的可进行光学聚焦，使其能够清晰分辨出四杆靶标图案；
d）先设置为正温差，微调节黑体温度使之刚好能从显示器上分辨出四杆图案（最小步长0.05℃），记下此时的温度差ΔT₁；
e）再降低温度使其变成负温差，并直到再次刚好能分辨出四杆图案（此时图案亮度反向）为止，再次记录此时的温度差ΔT₂；
f）按照公式(2)计算MRTD：
$$MRTD = \frac{|\Delta T_1| + |\Delta T_2|}{2}$$

7. 图像坏点
定义：输出的图像中，亮度不随目标场景变化而变化，或变化异常的像元。
指标：视场内应无坏点出现。
测试方法：
a）对准25℃黑体，并使黑体充满成像画面，取单图像帧中每个像素点的3×3邻域，将当前点的灰度值与邻域其余8点均值做差，灰度值超过50（8级灰度的20%）的即认为是坏点；
b）设置黑体温度为85℃，重复以上方法，计算坏点；
c）设置黑体温度为10℃，重复以上方法，计算坏点；
d）检查上述三种黑体温度情况下视场内的坏点情况。

8. 开机稳定时间
定义： 从系统上电到显示出稳定图像的时间间隔。
指标：开机稳定时间不应大于10s，其中开机成像时间不应大于5s。
测试方法：
a）调整DUT的取景正常后，切换到工作模式A2；
b）设置黑体温度为40℃；
c）DUT的工作模式从A2切换至B的同时，用分析设备记录DUT供电电压信号和视频输出到显示器的信号，直至视频信号达到稳态；
d）在分析设备上提取成像时间，从供电开始到出现视频信号（T₁）的时间即为开机成像时间；
e）从供电开始到输出稳定视频信号的时间（T₂）即为开机稳定时间。
注：此处需扣除监视器解码显示时间、传感器响应输出时间；分析设备，建议采用带宽大于100MHz（采样速率大于0.5GSamples/s）的双通道示波器。

9. 识别距离
定义：指系统能准确识别目标的最远距离。
指标：系统应能在不小于110m处，识别出直立侧向静止假人目标，且目标在成像区域像素点不少于12个。
测试方法：
大气能见度不低于10km，目标与环境背景温差不高于6K，三个观察员对假人目标进行识别，其中两个及以上观察员能够识别的距离为识别距离。使用分析软件计算成像像素点。

10. 观测范围
定义：指系统在规定环境温度范围内能正常观测目标的区域范围。
指标：在-40℃~80℃的环境温度范围内，系统的观测范围应覆盖图1的阴影区域。
测试方法：
按照下图所示布置试验设备，DUT以工作模式B进行试验。试验程序如下： a）将DUT、高温黑体和低温黑体置于环境试验箱内，在环境温度下设置DUT为工作模式B，待设备达到热稳定状态，视频接入到显示器上，检查两个黑体都在图像视野中；
b）检查完毕后，设置DUT为工作模式A2，对环境试验箱进行降温；
c）按照下表（观测范围试验温度点（℃））对规定温度点下进行试验，每个温度点保持30min，分别观察低温黑体和高温黑体图像区域，在白热模式下低温黑体图像区域不应出现反白，高温黑体图像区域不应出现反黑的异常现象。

11. 热响应时间
定义系统对于固定热辐射的目标物从响应开始至响应完全结束的时间间隔。
指标：系统的热响应时间不应大于80ms。
测试方法：
按照下图所示布置试验设备，DUT以工作模式B进行试验。试验程序如下：
a）设置转盘转速为30r/min~120r/min，转盘上高温目标温度为40℃±2℃；
b）开启转盘转动，使DUT镜头光轴与转盘中心对齐，图像中转盘直径不小于DUT成像画面高度的1/3，使转盘中的高温目标能够清晰成像；
c）录制视频，在白热模式下，抽取任意3帧图像，转过α角处对应的时间即为热响应时间，取平均值。α角的起点选取高温目标圆点中心，终点选取亮度值=（起点亮度－背景亮度）×10%+背景亮度的拖尾处。
注：背景亮度为转盘非高温区域的平均像素亮度。

12. 单位冻结时间
定义：系统输出的图像不随目标场景变化而变化的时间。
指标：系统的单位冻结时间应小于350ms。
测试方法：
a）设置转盘转速在30r/min~120r/min范围内，转盘上高温目标温度为40℃±2℃；
b）开启转盘转动，使DUT镜头光轴与转盘中心对齐，图像中转盘直径不小于DUT成像画面高度的1/3，使转盘的高温目标能清晰成像；
c）录制视频，至少包含3次冻结现象；
d）分析视频中每次冻结的帧数，计算冻结时间，取平均值。

13. 冻结时间间隔
定义：系统连续两次冻结之间的时间间隔。
指标：画面稳定后，系统冻结时间间隔不应小于3min。
测试方法：
a）设置转盘转速为30r/min~120r/min范围内，转盘上高温目标温度为40℃±2℃；
b）开启转盘转动，使DUT镜头光轴与转盘中心对齐，图像中转盘直径不小于DUT成像画面高度1/3，使转盘中高温目标能清晰成像；
c）录制视频，每段至少包含2次冻结现象，至少录制10段；
d）分析每段中2次冻结的时间间隔，取最小值。