Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Implementacja algorytmu korekcji niejednorodności odpowiedzi matrycy mikrobolometrycznej w układzie programowalnym

100%

Orżanowski T. , Sosnowski T. , Kastek M.

|

tom R. 54, nr 8

526-528

PL

W artykule jest przedstawiony algorytm korekcji niejednorodności odpowiedzi matrycy mikrobolometrycznej oraz jego implementacja w układzie programowalnym FPGA. Algorytm NUC (nonuniformity correction) łączy właściwości korekcji jednopunktowej i korekcji dwupunktowej, które są stosowane do kompensacji niejednorodności odpowiedzi matrycy detektorów podczerwieni. Podstawowa różnica między zaproponowanym algorytmem NUC a standardowym algorytmem korekcji dwupunktowej jest w sposobie wyznaczania współczynników korekcji przesunięć charakterystyk poszczególnych mikrobolometrów w matrycy. Pozwala to zredukować liczbę operacji matematycznych wykonywanych sprzętowo podczas korekcji do jednego mnożenia i dwóch operacji dodawania. Wszystkie moduły cyfrowe użyte do przetwarzania sygnału wyjściowego z matrycy, zbierania danych i wyświetlania obrazu zostały zaprojektowane za pomocą zestawu laboratoryjego Altera DSP Development Kit Stratix II Edition. Zaproponowany algorytm NUC był testowany z matrycą mikrobolometryczną 384´288 pikseli o rozmiarze detektora 35 žm firmy ULIS (Francja). Podczas badań uzyskano niejednorodność odpowiedzi matrycy mikrobolometrycznej po korekcji NUC poniżej 0,16 % (std dev/mean) dla zakresu temperatury ciała czarnego od 20 °C do 50 °C i zmiany temperatury otoczenia š2.5 °C. Niejednorodność odpowiedzi matrycy bez korekcji wynosiła 8,1 %.

EN

A nonuniformity correction (NUC) algorithm for microbolometer infrared focal plane array (FPA) and its implementation on a field programmable gate array (FPGA) device are presented. The NUC algorithm integrates features of the one-point correction and the two-point correction (TPC) to compensate FPA response nonuniformity. The main difference between the proposed NUC algorithm and the standard TPC is in the way of offset coefficients evaluation for individual microbolometers in FPA. It allows reducing the number of mathematical operations performed by hardware to one multiplication and two additions. All digital modules for processing of FPA output, data collection, and image displaying have been designed by the use of the Altera DSP Development Kit Stratix II Edition. The proposed NUC algorithm was tested with the ULIS 384´288 microbolometer FPA with 35žm pixel-pitch. During tests the microbolometer FPA response nonuniformity (RNU) after correction was obtained under 0.16% (std dev/mean) at the blackbody temperature range from 20°C to 50°C and the ambient temperature change of š2.5°C. The RNU value was equaled 8.1% without any correction.

2

Przetwarzanie sygnału w kamerze termowizyjnej z zastosowaniem układu programowalnego

100%

Sosnowski T. , Orżanowski T. , Kastek M.

|

tom R. 54, nr 8

543-545

PL

W artykule przedstawiono system do cyfrowej analizy i przetwarzania obrazu zastosowany w kamerze termowizyjnej. Zaprojektowany system realizuje szereg czynność, do których należą: sterowanie układem matrycy mikrobolometrycznej, wykonanie korekcji niejednorodności detektorów matrycy, wyznaczenie wartości sygnału dla uszkodzonych detektorów, sterowanie wyświetlaniem obrazu termowizyjnego. System został tak zaprojektowany, że algorytmy przetwarzania danych niezbędne do konkretnego zastosowania mogą zostać zaimplementowane w systemie bez ingerencji w elementy sprzętowe. Zostało to uzyskane przez zastosowanie układu programowalnego FPGA oraz układu mikroprocesorowego, które mogą być programowane w systemie.

EN

The paper presents a system for image digital analysis and processing used in a thermal camera. A programmable system ensures significant flexibility for registration of methods and algorithms. It means that it is possible to change or add the processing algorithms, of the data from detectors array, performed in the camera. The system designed for digital analysis and processing of a thermal image controls a system of a microbolometrer focal plane array in order to read a value of the signal from all detector arrays, corrects non-uniformities of detectors array, determines a signal value for bad pixels, and controls displaying a thermal image of a specific format. Moreover, data processing algorithms can be added to the system in dependence on its predicted application. Thus, camera service can be simplified by automatic selection of parameters of thermal camera operation. By applying the methods of signal analysis, a thermal camera can be used not only for observation but also for detection and recognition of appearing objects and phenomena. Data processing methods, employed in a given device, depend on a definite application and on a kind of the analysed data. Thus, they cannot be universal ones and not chosen once and for all. The system has been designed in such a way that data processing algorithms, indispensable for the defined application, can be implemented in the system with no interference in hardware elements. It has been obtained using FPGA programmable device and microprocessor system that are in-system programmable.

3

Termowizyjny celownik do broni strzeleckiej - budowa, parametry i wyniki badań

75%

Madura H. , Sosnowski T. , Bieszczad G. , Piątkowski T. , Orżanowski T. , Firmanty K.

|

tom R. 38, z. 109

65--73

PL

W artykule został przedstawiony celownik termowizyjny do broni strzeleckiej klasyfikowany, jako kamera III generacji. Celownik pracuje w zakresie dalekiej podczerwieni (LWIR) i zbudowany jest na bazie matrycowego mikrobolometrycznego detektora podczerwieni ze stabilizacją temperatury w układzie Peltiera. Celownik termowizyjny został zbadany laboratoryjnie (w tym badania klimatyczne i wibracyjne) i wyniki badań potwierdziły zakładane parametry taktyczno-techniczne. Celownik poddano także specjalistycznym badaniom poligonowym w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia, gdzie prowadzono badania strzelaniem na siedmiu typach broni od kalibru 5,56 mm do 12,7 mm.

EN

The paper presents the thermal weapon sight, which can be classified as 3-rd generation camera. The sight operates in the LWIR range and uses microbolometer focal plane array with thermoelectric temperature stabilizer. The sight has been thoroughly tested (including environmental and vibration tests) and the result confirmed its assumed technical and tactical characteristics. The sight was also tested at Military Institute of Armament Technology, where the shooting test were performed with different weapons of calibers ranging from 5.56 mm to 12.7 mm.