Today’s thermal imaging devices offer a lot more features and have become crucial equipment for armed forces for surveillance and warfare. A thermal imaging device is accomplished with a camera that converts infrared radiation (IR) into a visual image that depicts temperature variations across an object or scene. In continuation of our previous blog on the noise equivalent temperature difference (NETD) of a thermal imaging device, here we will highlight important parameters as resolution, pixel pitch, and frame rate of thermal imaging devices which are commonly used to define the level of advancement in any imaging device. Particularly in uncooled infrared cameras, micro-bolometer has been widely adopted as the IR detector. The following terms wherein used to specify the characteristics of pixels and their arrays are as follows;

Résolution : Dans les appareils d'imagerie thermique, on utilise un réseau de détecteurs (FPA) de petite taille, composé de détecteurs photosensibles ou thermosensibles de l'ordre du micron, pour convertir la scène optique ou thermique en temps réel en un signal électrique équivalent. Le terme « résolution » d'un système d'imagerie désigne le nombre de détecteurs (pixels) à l'intérieur du FPA, une matrice rectangulaire de pixels. La disposition systématique des pixels à l'intérieur d'un FPA est illustrée à la figure 1.

Figure 1. Représentation schématique de la disposition des pixels dans un capteur matriciel de plan focal

pas de pixel:

Les pixels d'un FPA sont souvent caractérisés par leur « pas de pixel », car il s'agit de la caractéristique structurelle la plus révélatrice. Le pas d'un pixel dans un FPA d'imagerie correspond à la distance entre les centres ou les extrémités de deux pixels adjacents. Les FPA à microbolomètres largement utilisés pour l'imagerie thermique et la surveillance de la température présentent des pas de pixel de 25, 17 et 12 µm. En pratique, des pixels de plus petite taille permettent d'obtenir une densité de dispositif plus élevée, ce qui est principalement nécessaire pour répondre à des exigences d'imagerie à haute résolution. Cela conduit également à des FPA de plus petite taille, à des optiques à plus grande ouverture (f/number), et fournit ainsi des images plus nettes tout en contribuant à la fabrication de dispositifs plus compacts. Cependant, la fabrication de tels FPA est un processus extrêmement complexe qui nécessite des installations de traitement CMOS et MEMS de pointe ainsi qu'une expertise professionnelle. Chez MKU, nous utilisons les FPA d'imagerie thermique de 12 µm les plus récents du marché dans nos lunettes thermiques, garantissant ainsi à nos clients des appareils extrêmement robustes, compacts et légers.

Fréquence d'images : La fréquence d'images (FR) est l'une des caractéristiques essentielles de tout appareil d'imagerie thermique, utilisée pour évaluer la qualité de la vidéo produite. Du point de vue de l'utilisateur, il s'agit du nombre d'images affichées à l'écran en une seconde. Elle est mesurée en hertz (Hz), où 1 Hz équivaut à 1 image par seconde. La fréquence d'images correspond donc à la vitesse à laquelle la caméra actualise les informations affichées à l'écran de l'appareil. La figure 2 présente une représentation schématique de la fréquence d'images d'une caméra thermique.

Figure 2. Représentation schématique de la fréquence d'images, c'est-à-dire le nombre d'images capturées par la caméra en une seconde

Une caméra à 15 Hz effectue cette opération 15 fois par seconde, et une caméra à 30 Hz, 30 fois par seconde. Dans les scènes statiques ou à faible dynamisme, les appareils à faible fréquence d'images fonctionnent bien. En revanche, dans les scènes à forte dynamique, il faut des appareils équipés de caméras à fréquence d'images plus élevée pour pallier l'effet visible de décalage entre les images produites par l'appareil et la situation réelle en temps réel. La sortie vidéo d'un système d'imagerie à faible fréquence d'images produirait des images floues et décalées de la scène extérieure. En revanche, un système d'imagerie à fréquence d'images plus élevée, comme 30 images par seconde (ips) ou 60 ips, fournit des images de sortie plus nettes et avec un décalage moindre par rapport à la situation réelle. Plus la fréquence d'images est élevée, plus le rendu des scènes dynamiques sera fluide. Cependant, la fréquence d'images d'une caméra thermique non refroidie est limitée par la taille et le temps de réponse du détecteur. Les systèmes d'imagerie thermique MKU utilisent une technologie d'imagerie infrarouge avancée pour fournir une image de qualité tout en localisant la cible avec une précision extrême sur de longues distances, de nuit.

En conclusion, outre une image plus nette, les soldats attendent également de leurs appareils de surveillance qu'ils offrent davantage d'avantages fonctionnels. L'imagerie infrarouge permet de détecter des cibles dans l'obscurité totale, par temps brumeux ou neigeux, etc. Les viseurs thermiques avancés et légers de MKU aident les forces armées à identifier leurs cibles beaucoup plus facilement que les autres appareils disponibles dans la même catégorie.