SWIR range-gated active imaging

Range-gating im augensicheren Spektrum

NIT hat Lösungen für SWIR gated imaging entwickelt. Die Produkte werden in QVGA (320×256) oder VGA (640×512) Auflösung mit USB3.0 oder Camlink Schnittstelle angeboten. Die WiDy SWIR Kameras ermöglichen ultra-kurze Belichtungszeiten (200 ns), vollständig synchronisiert mit einem Kurzpuls augensicheren Laser (z.B. 1,55 µm), kombiniert mit höchster Verschlusseffizienz. Mit diesem Produkt wird jede andere InGaAs Lösung auf dem Markt übertroffen.

Die neueste Smart embedded Camlink Kamera Widy SWIR 640M-SPE (die ganze Bildverarbeitung wird auf dem FPGA ausgeführt) weist eine Anstiegszeit von 20 ns (von 10 auf 90%) auf, einen Jitter <10 ns und eine in 30 ns Schritten programmierbare Verzögerung. In Kombination mit einer adäquaten Optik und Laser wird somit die Rekonstruktion in 30 m „Scheiben“ (3 m Präzision) einer kilometerweit entfernten Szene bei Tag oder Nacht, sogar unter ungünstigen Sichtverhältnissen wie Nebel oder Smog.

Technologie

SWIR Kameras (Short Wave IR) auf Basis von InGaAs Sensoren arbeiten im Reflektionsmodus und gleichzeitig im Detektionsmodus von Infrarotstrahlung, die von heißen Objekten (>250°C) emittiert wird. it einer spektralen Empfindlichkeit im Bereich von 900-1700 nm sind SWIR Kameras die beste Wahl für Enttarnung und Laserspot Erfassung, sogar durch Nebel, Rauch und dergleichen.

Insbesondere um die Einsatzfähigkeit bei Nacht zu sichern, wird oftmals zusätzlich mit LED oder Laser aktiv beleuchtet. Um dabei unbemerkt zu bleiben, werden sehr kurze, unsichtbare Laserpulse von 1,5 µm verwendet. Diese unsichtbaren, aber augensicheren Lichtpulse ermöglichen das aktive gated imaging.

In der Praxis kann die Sicht durch äußere Einflüsse beeinträchtigt werden. Ausführliche Informationen zu diesem Thema finden Sie in den Präsentationen unten auf dieser Seite.

Was bieten wir an?

Bei SWIR Sensoren mit linearer Empfindlichkeit ist die Verschlusseffizienz begrenzt. Die SWIR Sensoren von NIT mit logarithmischer Empfindlichkeit und global shutter Design bieten die effizienteste Lösung (nahe 100%) auf dem Markt.

Beim gated imaging definiert die Öffnungszeit die Tiefenauflösung. Wir bieten sehr kurze Öffnungszeiten bis zu 200 ns mit geringem Jitter (>10 ns) und minimalem Triggerverzug. All dies ergibt eine Tiefenauflösung von 30±3 m.

Bei gängigen SWIR Sensoren ist die Ladungskapazität, und somit der Dynamikbereich, begrenzt. Daraus ergibt sich ein schnelles Erreichen der Sättigung bei intensiver Beleuchtung. Mit unseren Kameras ist dies überhaupt kein Problem. Die NIT Sensoren haben eine einzigartige patentierte Lösung: die inhärente logarithmische Empfindlichkeit ermöglicht eine nahezu unbegrenzte Dynamik von über 140 dB in jedem einzelnen Bild. Es besteht kein Bedarf für dynamische Anpassung der Belichtungszeit oder sonstige Umgehungsstrategien. Außerdem gibt es bei unserer Technologie keine Verzögerung (lag) und keine Temperaturabhängigkeit. Der Sensor funktioniert wie das menschliche Auge.

Kurz, die SWIR Lösungen von NIT bieten einzigartige Eigenschaften, die wesentlich sind für anspruchsvolles active gated imaging. Siehe dazu folgenden Demofilm:

Besondere Eigenschaften

  • Native logarithmische Empfindlichkeit
  • Keine Sättigung
  • Sofortige Anpassung an veränderte Lichtverhältnisse
  • Einfache Steuerung mit einer Belichtungszeit
  • Höchste Verschlusseffizienz
  • Hohe und konstante Injektionseffizienz

Weiterführende Dokumentation

Für ausführliche technische Präsentationen folgen Sie bitte diesen Verweisen (englisch):

White paper active imaging
WDR log InGaAs sensor for eye-safe