Night Vision

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Night Vision

• João Cláudio Soares Otero
• jcotero_at_inf.ufrgs.br

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Sumário

• O programa Demo III
• Requisitos
• Classes pesquisadas
• Resultados
• Image Intensifiers
• Características
• Exemplos

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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

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O programa Demo III - classes

• 3-5 µm cooled FLIR - forward looking infrared
  (photon)
• InSb Indium Antimonide
• PtSi Platinum Silicide
• 8-12 µm cooled FLIR
• GaAs Gallium Arsenide
• MCT Mercury Cadmium Teluride

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O programa Demo III - classes

• 8-12 µm uncooled FLIR (infrared radiation)
• Microbolometers
• Pyroeletric
• Image Intensifiers (visible spectrum)
• Photomultiplier devices

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O programa Demo III - resultados

• Critérios
• stereo matching quality
• image signal to noise ration
• motion blur

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Stereo Matching Quality
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Image Signal-to-Noise Ratio

• NEDT (noise equivalente temperature difference)
• Cooled 0.025 K 23C
• Uncooled 0.1 K 23C
• Aumenta em temperaturas menores
• Estabiliza à noite em temperaturas baixas (faixa
  comprimida)

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Image Signal-to-Noise Ratio

• Exemplo
• Câmeras com saídas de 8 bits ? 256 tons
• À noite, diferença entre pessoa e chão 20C
• 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)

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Image Signal-to-Noise Ratio
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Image Signal-to-Noise Ratio

• Quão seguido as temperaturas diferenciam-se por 1
  grau ?

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Motion Blur

• Suportes estabilizadores
• ou, tempo de exposição mais rápido
• 1 milisegundo para vel 5 m/s
• Apenas as cooled FLIR suportam tal taxa

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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

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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.

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Image Intensifiers
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Image Intensifiers

• Comerciais
• Militares

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Image Intensifiers
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Fontes

• Ken Owen Larry Matthies - Passive Night Vision
  Sensor Comparison for Unmanned Ground Vehicle
  Stereo Vision Navigation
• SWS Security web site