Kamery SWIR

Kamery SWIR (krótkiej podczerwieni) stanowią ważną grupę elektrooptycznych kamer obserwacyjnych z kilku powodów. Po pierwsze, postęp w technologii InGaAs umożliwił zaprojektowanie stosunkowo tanich kamer SWIR. Po drugie, kamery InGaAs są bardzo czułe i mogą generować obrazy obserwowanego krajobrazu nawet w ciemne noce. Po trzecie, kamery SWIR są mniej wrażliwe na niekorzystne warunki atmosferyczne niż kamery VIS-NIR lub noktowizory pracujące w paśmie widzialnym/bliskiej podczerwieni. Po czwarte, kamery SWIR mogą generować obrazy o wysokiej rozdzielczości, nawet jeśli są zbudowane z wykorzystaniem znacznie mniejszej optyki niż stosowane w kamerach termowizyjnych. Po piąte, kamery SWIR mogą wykrywać cele oświetlane przez typowe dalmierze laserowe lub wskaźniki emitujące światło w paśmie SWIR.

Obrazowanie SWIR
Niechłodzone przetworniki SWIR o paśmie widmowym do 1700 nm zazwyczaj wykorzystują promieniowanie odbite od obserwowanych obiektów do tworzenia obrazów tych obiektów, podobnie jak kamery VIS-NIR. Chłodzone przetworniki SWIR o rozszerzonym paśmie widmowym do około 2200 nm wykorzystują zarówno światło odbite, jak i promieniowanie cieplne emitowane przez obserwowane gorące obiekty. Dzięki tym cechom przetworniki SWIR można testować zarówno metodami przeznaczonymi do testowania kamer VIS-NIR, jak i metodami przeznaczonymi do testowania kamer termowizyjnych. Parametry matryc FPA InGaAs można również wykorzystać do charakteryzowania przetworników SWIR.
Inframet proponuje charakteryzować kamery SWIR na trzy sposoby: A) pomiar parametrów typowych dla kamer VIS-NIR (rozdzielczość, minimalny kontrast możliwy do rozróżnienia, MTF, dystorsja, pole widzenia, czułość, SNR, ekwiwalent szumu wejściowego, szum o stałym wzorze, nierównomierność), B) pomiar parametrów typowych dla kamer termowizyjnych (MRT, MDT, MTF, NETD, FPN, nierównomierność, dystorsja, pole widzenia), C) pomiar parametrów modułu InGaAs FPA przy 1550 nm (średnia wykrywalność, ekwiwalent szumu, szum, zakres dynamiczny). Ograniczenie testów do pomiaru wyłącznie parametrów typu A jest dopuszczalne w przypadku niechłodzonych kamer SWIR o czułości do około 1700 nm. Rozszerzone testy, obejmujące pomiar parametrów typu B, są zalecane w przypadku chłodzonych kamer SWIR o czułości do 2200 nm.

ST200
Rys. 1. System testowy ST200 dla kamer SWIR dalekiego zasięgu
SINIS60
Rys. 2. System testowy SINIS60 dla kamer SWIR krótkiego zasięgu
SIWIR150 SIWIR150 z RCB

Rys. 3. System testowy SIWIR150 do podstawowych badań radiometrycznych/kalibracji kamer SWIR (dwa tryby pracy)

Inframet oferuje trzy rodzaje systemów testowych do testowania kamer SWIR:

  1. Systemy testowe ST ,
  2. Systemy testowe SINIS ,
  3. Systemy testowe SIWIR

System testowy ST to zasadniczo system pomiarowy o zmiennej tarczy, który wykorzystuje szereg różnych tarcz do projekcji ich obrazów w kierunku testowanego przetwornika SWIR. Przetwornik generuje zniekształcone kopie wyświetlanych obrazów. Jakość obrazów generowanych przez przetwornik jest oceniana przez obserwatorów lub oprogramowanie, a także mierzone są ważne cechy przetworników SWIR. System testowy ST składa się z odbiciowego kolimatora pozaosiowego, szerokopasmowego źródła światła, ciała doskonale czarnego o średniej temperaturze, zmotoryzowanego koła obrotowego, zestawu tarcz, zestawu filtrów, komputera, karty przechwytującej klatki (Frame Grabber) i oprogramowania testowego.

System SINIS można traktować jako uproszczoną wersję systemu ST. Opiera się on na ręcznym halogenowym źródle światła o kodzie LS-MAH-SW (niekalibrowanym w wersji podstawowej), w przeciwieństwie do komputerowo kalibrowanego źródła światła SAL. Następnie, tarcze są ręcznie wstawiane, podczas gdy w systemie ST tarcze są automatycznie wymieniane za pomocą obrotowego koła MRW-8. System SINIS jest zazwyczaj dostarczany jako projektor obrazu bez komputera PC i oprogramowania testowego (zakłada się, że bloki te są dostarczane przez klienta, jeśli zajdzie taka potrzeba). Wszystkie te zmiany konstrukcyjne pozwoliły na znaczną redukcję ceny w porównaniu z typowym systemem testowym ST.

SIWIR to system do podstawowego testowania/kalibracji przetworników/rdzeni SWIR na etapie produkcji. Umożliwia on dwie grupy testów: 1) testowanie/kalibrację przetworników SWIR (rdzeń, optyka i obudowa mechaniczna), 2) testowanie/kalibrację rdzeni kamer SWIR (przetwornik obrazu i elektronika sterująca). W obu przypadkach lista mierzonych parametrów lub funkcji kalibracyjnych jest taka sama: 1. Dwupunktowy pomiar NUC, 2. Pomiar parametrów szumu/czułości (równoważnik radiancji szumu NER w przypadku przetworników lub równoważnik irradiancji szumu NEI w przypadku rdzeni kamer), 3. Pomiar szumu przestrzennego (nierównomierność, szum o stałym wzorze) – opcja, 4. Pomiar względnej czułości widmowej (uproszczony pomiar dla kilku długości fal) – opcja.


Dowiedz się więcej:

[Ta strona została automatycznie przetłumaczona z oryginalnej wersji angielskiej. View the original page.]