Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Alain DELTEIL : Société anonyme des télécommunications (SAT )
-
Jean-Pierre FOUILLOY : Thomson CSF Optronique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le développement des techniques d’imagerie thermique pour les applications militaires a découlé du besoin croissant des forces armées de pouvoir combattre 24 h sur 24 h, c’est‐à‐dire de nuit comme de jour, et dans des conditions d’observation difficiles (objets camouflés, vision à travers la brume ou les fumigènes, etc.).
La première génération de caméras thermiques a été conçue autour de systèmes modulaires, permettant de réaliser toutes sortes d’équipements pour les besoins de la Défense, aussi bien aux États-Unis d’Amérique (US-CM à partir de 1975), qu’en Grande-Bretagne (TI-CM, 1978) et en France (SMT, 1978), l’Allemagne préférant adopter le système américain. En France, SAT du groupe Sagem et Thomson-CSF-Optronique sont les chefs de file de cette technologie. Les équipements basés sur le système SMT équipent aujourd’hui les forces armées.
La deuxième génération est apparue d’abord en Europe à la fin des années quatre-vingt pour les besoins des systèmes antichars de troisième génération basés sur l’emploi de missiles à moyenne et longue portées. Les nouvelles technologies de détecteurs avec électronique associée dans le plan focal (type IR-CCD, IR-CMOS, etc.), qu’il a été nécessaire de développer pour tenir les performances requises, permettent de réaliser des barrettes de plus d’un millier d’éléments dans la bande 8-12 µm et des matrices bi-dimensionnelles dépassant 512 × 512 éléments en 3-5 µm.
Dès maintenant, les technologies évoluent dans plusieurs sens :
-
vers la baisse des coûts à performances comparables ;
-
vers le faible coût, avec des détecteurs matriciels non refroidis, permettant des applications duales, c’est‐à‐dire aussi bien civiles que militaires ;
-
vers une meilleure résistance aux contre-mesures laser (non-détectabilité et anti-éblouissement) ;
-
vers des caméras multispectrales, ou monospectrales à longueur d’onde évolutive.
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Présentation
Utilisation des caméras dans les conditions opérationnelles
En anglais
2. Techniques d’analyse d’images
2.1 Présentation
Alors que dans le spectre visible, on a su réaliser assez tôt des cibles photosensibles bidimensionnelles qui ont permis d’obtenir des images de télévision par des moyens purement électroniques, en infrarouge thermique, que ce soit dans la bande 3-5 µm ou dans la bande 8-12 µm, on n’a longtemps disposé que de détecteurs groupés en très petit nombre par rapport au nombre de points d’une image. Les raisons principales découlent d’une part de la plus faible énergie (hν) des photons dans l’infrarouge, qui nécessite de refroidir les détecteurs, et d’autre part des matériaux de détection (InSb, HgCdTe) plus complexes à réaliser et plus fragiles que le Silicium. Les cibles bidimensionnelles sensibles en infrarouge présentant une résolution thermique suffisante n’ont commencé à arriver à maturité qu’en 1995.
Au départ, on a donc dû se contenter d’un petit nombre d’éléments sensibles pour analyser des images avec une résolution voisine de celle de la télévision commerciale. De nombreux procédés ont été imaginés et réalisés. Nous décrivons ici les principales méthodes d’analyse sans insister sur les très nombreuses réalisations optomécaniques qui ont été réalisées.
HAUT DE PAGE2.2 Sensibilité des caméras et nombre d’éléments détecteurs
Dans le spectre visible, où l’on dispose de cibles photosensibles bidimensionnelles sur lesquelles un objectif forme l’image de la scène observée, chaque point de la cible reçoit un flux de photons du point objet correspondant pendant la totalité du temps séparant deux lectures de la cible. La lecture elle-même étant très brève par rapport au temps séparant deux lectures (inférieure à 10 %), le rendement de l’ensemble, en tant qu’utilisation du flux photonique est excellent.
En infrarouge, si le nombre d’éléments détecteurs (ou nombre de détecteurs) est inférieur au nombre de points de l’image, ces éléments sont utilisés pour balayer la scène. Le flux de photons en provenance d’un point de la scène n’est donc utilisé qu’une fraction du temps qui dépend...
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Techniques d’analyse d’images
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LLOYD (J.M.) - Thermal imaging systems (Systèmes d’imagerie thermique ). - 451 pages. 1975, Plenum Press. 233 Spring Street, New York, NY 10013.
-
(2) - WALDMAN (G.), WOOTON (H.) - Electro-optical Systems Performance Modeling (Modélisation des performances des systèmes électro-optiques ). - 236 pages, 1993. Artech House, Inc. 685 Canton Street, Norwood, MA 02062.
-
(3) - CANIOU (J.) - L’observation et le mesurage par thermographie. - 376 pages, 1991. AFNOR.
-
(4) - WOLFE (W.L.), ZISSIS (G.J.) - The infrared Handbook (Manuel d’infrarouge). - 25 chapitres, 3e édition, 1989. Office of Naval Research, Department of the Navy, Washington DC.
-
(5) - The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook. - Vol. 5, Passive Electro-Optical Systems. S.B. Campana, Editor (SPIE Press).
-
(6) - GAUSSORGUES (G.) - La...
NORMES
-
Analogue video standard for aircraft system applications - 3350 -
-
Calculation of MRTD for thermal imaging systems - 4350 -
-
Measurement of the MRTD of thermal cameras - 4349 -
-
Definition of nominal static range performance for thermal imaging system - 4347 -
ANNEXES
1 Constructeurs de caméras thermiques
(liste non exhaustive)
HAUT DE PAGE
e2v technologies http://www.e2v.com
FLIR Systems France http://www.flir.fr
HAUT DE PAGE
ATLAS Elektronik http://www.atlas-elektronik.de
HAUT DE PAGE
FLIR Systems (FSI) http://www.flir.com
Kollsman http://www.kollsman.com
Rockwell Scientific http://www.teledyne-si.com/
Texas Instruments http://www.ti.com
Computerized Thermal Imaging http://www.cti-net.com
Infrared solutions http://www.infraredsolutions.com
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