Cours 2 : Imagerie active

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Ecart-type50Ecart-type en fonction du niveau de gris à différents gainsCaméra PROXITRONICPentax 200 mm, diaph. 16temps d'ouverture : 50 µs403020gain40%60%80%95%1000 50 100 150 200 250Niveauxde grisFig. 33 : Ecart-type du bruit en fonction des niveaux de gris pour différents gains (caméra PROXITRONIC)33
La figure 33 montre que l'on retrouve l'allure générale prévue par la théorie. On constate quele bruit est une fonction croissante de l'éclairement sur la photocathode. La baisse constatéepour les valeurs élevées des niveaux de gris n'a pas de signification physique et provient de lasaturation de l'image quand l'addition "niveau moyen + bruit" dépasse 255. Le bruit estfonction du gain et limite très rapidement la qualité de l'image.Ce bruit a un comportement essentiellement aléatoire. Dans les applications où il est possiblede superposer plusieurs impulsions lumineuses dans la même trame vidéo, il est moyenné etdonc fortement atténué. Cette technique ne peut malheureusement pas être employée dansnotre application puisqu' à une impulsion laser correspond une seule image.5. Conception d'un système d'imagerie <strong>active</strong> pour la vision de nuitOn se propose de concevoir un système permettant d'observer une scène située à une distancede 1000m à partir d'une plate forme aéroportée (drone).Remarque : Pour éviter le flou de bouger dans l'image dû au vecteur mobile, le tempsd'intégration pour enregistrer une image doit être limité à 50µs.On donne :• Longueur d'onde de travail : 800nn• Albedo ou coefficient de réflexion de la cible : 0,3• Coefficient d'absorption de l'atmosphère α 800nm = 0.196 km -1• Pupille de l'optique de réception limitée par l'encombrement du système : φ = 50 mm• La transmission de l'optique dans le proche IR : τ opt = 0,8• Le système intensifié récepteur est constitué de la caméra PROXOTRONIC munied'un intensificateur de diamètre 18 mmEnoncé : Déterminer la puissance laser d'éclairage P et la focale de l'optique f nécessairepour identifier un véhicule à une distance de 1000m et ceci avec une qualité d'imagesatisfaisante.A. Puissance du laser d'éclairage :La figure 33 montre que le bruit de la caméra PROXITRONIC devient prohibitif lorsqu'ondépasse un gain de 60% (effet de neige). On admet que le gain vidéo du CCD est égalementfixé à 60 %. Le tableau de la figure 29 montre que l'éclairement dans le plan image doit êtrede pour sortie du bruit (SNR bdp = 1)A partir de l'équation (e 3 ) on détermine la puissance laser d'éclairage nécessaire :1
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