Los sistemas optrónicos pueden utilizarse en campos tan diversos como la vigilancia, la defensa, la industria, la agroalimentación, la sanidad, etc. Estos sistemas deben someterse a pruebas durante su diseño, fabricación, calibración e instalación. Por tanto, es esencial caracterizarlos en el laboratorio.

Introducción

En este artículo se explica cómo caracterizar un sistema optrónico (sensores térmicos y visibles) en el laboratorio. El objetivo es cuantificar el rendimiento de una cámara. Cuando hablamos de una cámara, en realidad nos referimos a toda la cadena de la imagen: óptica, sensor, electrónica de adquisición y conversión, tratamiento de la imagen, pantalla de visualización ¡e incluso elojo del observador!

Tenga en cuenta que no entraremos en detalles sobre los parámetros medidos, ya que no es el propósito de este artículo. No obstante, se documentarán para quienes deseen saber más.

Equipos utilizados para caracterizar un sistema optrónico

Para caracterizar un sistema optrónico, generalmente necesitamos un banco óptico formado por los siguientes componentes:

• una mesa óptica, montada sobre 4 pies amortiguadores
• un colimador con una distancia focal larga (normalmente F=1000 mm) y un diámetro de pupila de salida grande (por ejemplo D=145 mm)
• una rueda de pentagramas motorizada de seis posiciones con los siguientes pentagramas:
  • dos miras con diámetros de 0,3 y 1 mrad para la medición óptica del eje
  • dos miras de media luna verticales y horizontales inclinadas para medir la MTF
  • un patrón de prueba cuadrado de 15×15 mrad para la medición de NETD
  • un patrón de ensayo MRTD con diferentes frecuencias de 0,5, 1, 1,5, 2,5 y 4 cy/mrad
• un cuerpo negro absoluto y diferencial que comprende una cabeza transmisora y un controlador para gestionar los valores de consigna de temperatura
• un armario electrónico para controlar y alimentar todos los equipos eléctricos

Métodos y mediciones realizados en el banco óptico

El principio es el mismo para todos los parámetros: el colimador se utiliza para obtener una imagen de un objetivo en el sensor (considerado en el infinito). El patrón es iluminado por una fuente de luz homogénea para los sensores visibles, o por el cuerpo negro para los sensores infrarrojos. A continuación, se utiliza el tratamiento digital para procesar automáticamente las imágenes y extraer los datos necesarios para la interpretación estándar del operador, a partir de la señal percibida.

En este tipo de banco óptico, es útil medir una serie de parámetros en función de la banda espectral, como :

• NETD(diferencia de temperatura equivalente al ruido)
• FOV(campo de visión)
• MTF(función de transferencia de modulación)
• MRTD(Diferencia Mínima de Temperatura Resoluble)
• NUC(Corrección de la no uniformidad)
• RMS(media cuadrática)
• distorsión óptica
• alineación óptica y mecánica

Generalmente, al caracterizar un sistema optrónico, todas estas mediciones se realizan sucesivamente para afinar nuestra comprensión del sistema y determinar sus especificaciones precisas. Por ejemplo, al responder a una licitación basada en especificaciones, es la mejor manera de justificar los aspectos técnicos del sistema propuesto.

A continuación, las curvas experimentales pueden compararse con las teóricas. Por ejemplo, el gráfico siguiente muestra las curvas MTF teóricas de un sistema, su óptica y el detector. A continuación, es fácil superponer la medición MTF experimental y compararla con la curva amarilla. De este modo, se puede juzgar la calidad del sistema basándose en sus parámetros intrínsecos.

Conclusión

Espero que ahora esté convencido de que estas mediciones son esenciales para caracterizar un sistema optrónico que funciona en el espectro de la luz visible o infrarroja.

En el ámbito de la vigilancia militar y la defensa, las mediciones MRTD pueden utilizarse para estimar experimentalmente las distancias de detección, reconocimiento e identificación (DRI) en función de un objetivo específico.

Si está interesado en un servicio de caracterización de sistemas optrónicos, debe saber que disponemos del equipo y los conocimientos técnicos necesarios. ¿Por qué no se pone en contacto con nosotros?

Por último, para saber más sobre las soluciones que ofrece Imasolia, puede visitar esta página. No dude en dejarme un comentario a continuación, estaré encantado de responderle.