Night Vision
João Cláudio Soares Otero
[email protected]
Sumário

O programa Demo III
 Requisitos
 Classes
pesquisadas
 Resultados

Image Intensifiers
 Características
 Exemplos
O programa Demo III - requisitos
XVU de 2.500 lb
 Mobilidade Autônoma Noturna
 Stereo Vision
 10 m.p.h
 12 inch high bumps
 24 inch wide ditches

O programa Demo III - classes

3-5 µm cooled FLIR - forward looking
infrared (photon)
– Indium Antimonide
 PtSi – Platinum Silicide
 InSb

8-12 µm cooled FLIR
– Gallium Arsenide
 MCT – Mercury Cadmium Teluride
 GaAs
O programa Demo III - classes

8-12 µm uncooled FLIR (infrared radiation)
 Microbolometers
 Pyroeletric

Image Intensifiers (visible spectrum)
 Photomultiplier
devices
O programa Demo III - resultados

Critérios:
 stereo
matching quality
 image signal to noise ration
 motion blur
Stereo Matching Quality
Image Signal-to-Noise Ratio

NEDT (noise equivalente temperature
difference)
 Cooled:
0.025 K 23°C
 Uncooled: 0.1 K 23°C
Aumenta em temperaturas menores
 Estabiliza à noite em temperaturas baixas
(faixa comprimida)

Image Signal-to-Noise Ratio

Exemplo:
com saídas de 8 bits  256 tons
 À noite, diferença entre pessoa e chão ~ 20°C
256/20  12.8 tons por grau
 12.8 * 0.025  0.32 tons/NEDT (cooled)
 12.8 * 0.1
 1.28 tons/NEDT (uncooled)
 Câmeras
Image Signal-to-Noise Ratio
Image Signal-to-Noise Ratio

Quão seguido as temperaturas
diferenciam-se por 1 grau ?
Motion Blur

Suportes estabilizadores;

…ou, tempo de exposição mais rápido
~ 1 milisegundo para vel = 5 m/s

Apenas as cooled FLIR suportam tal taxa
Motion Blur

Necessidade de gerenciamento do tempo de
exposição, para adequar-se dinamicamente a
variações de brilho

Muitas InSb Flir, pela sua velocidade de
exposição, preenchem o plano focal em colunas
 diferença de 1/60 segundos!

O ideal é imagens amostradas em “snapshots”
Image Intensifiers



sensibilidade do catodo: muito abaixo de ~ 250
ua/Lu é inaceitável.
ganho de luz branca: ganhos inferiores a 50.000
são inaceitáveis.
resolução: (mais melhor) lp/mm (pares de linha
por milímetro) 34-36
 em
lentes de 25 mm, 36 lp/mm significam ~ 1800
linhas. TVs tem 400. Imagens Médicas de alta
definição têm em torno de 800.
Image Intensifiers
Image Intensifiers
Comerciais…
 Militares…

Image Intensifiers
Fontes

Ken Owen & Larry Matthies - Passive Night
Vision Sensor Comparison for Unmanned
Ground Vehicle Stereo Vision Navigation
 SWS Security web site