Kamera termowizyjna z niechłodzoną matrycą detektorów PbSe o dużej prędkości rejestracji

W artykule opisano kamerę z niechłodzonym matrycowym detektorem PbSe o rozdzielczości 32x32 piksele. Opisano konstrukcję kamery opracowanej przez New Infrared Technologies wyposażonej w matrycę detektorów wykonaną w technologii VPD (ang. Vapour Phase Deposition), pracującą w zakresie spektralnym 3 - 5 žm. Kamera ta jest w stanie rejestrować obrazy z prędkością przekraczającą 1500 klatek na sekundę, dzięki czemu nadaje się szczególnie do rejestracji wysokotemperaturowych, szybko-zmiennych procesów i zjawisk. Przedstawiono możliwości dedykowanego oprogramowania oraz przykłady zastosowań, takich jak rejestracja strzałów z ręcznej broni palnej.

The paper presents a fast thermal camera with PbSe uncooled focal plane array. The array detector is manufactured using Vapour Phase Deposition (VPD) process, which makes it possible to easily integrate the array with silicon CMOS read-out circuits. The most important features of the PbSe array (shown in Fig. 1) are fast data acquisition rate (up to 1600 fps) and room temperature operation. The construction of MATRIX 1024 camera, manufactured by NIT Ltd. is described, including universal camera core module 2M-32-100 (Fig. 2). The control and data analysis software bundle which offers the possibility to perform 2-point NUC and offset correction is also presented (Figs. 3, 4). The camera was applied to record some fast, high temperature processes, such as gunshots. Measurements included laboratory session for camera calibration against a precise blackbody (Fig. 5) and field tests, where the real shots from selected weapons were recorded. The theoretical, calculated shot detection ranges were confirmed during the field tests, performed according to the scenario schematically shown in Fig. 6. The fast camera image acquisition rate made it possible to record several frames during a single shot. Sample results are presented in Fig. 7. The current state of PbSe technology, mainly the low resolution of arrays (32 x 32 pixels) limits the usage of the tested camera to some specific applications, like monitoring of fast, high-temperature processes. A wider area of applications is expected, when higher resolution arrays become available.