Advanced LWIR Thermal Imaging Sight Design

A new second generation advanced thermal imager, which can be used for battle tank sight has been developed by ADD. This system uses a $480\times6$ TDI HgCdTe detector, operating in the $7.7-10.3{\mu}m$ wavelength made by Sofradir. The IR optics has dual field of views such as $2.67\times2^{\circ}$ in NFOV and $10\times7.5^{\circ}$ in WFOV. And also, this optics is used for athermalization of the system. It is certain that our sensor can be used in wide temperature range without any degradation of the system performance. The scanning system to be able to display 470,000 pixels is developed so that the pixel number is greatly increased comparing with the first generation thermal imaging system. In order to correct non-uniformity of detector arrays, the two point correction method has been developed by using the thermo electric cooler. Additionally, to enhance the image of low contrast and improve the detection capability, we have proposed the new technique of histogram processing being suitable for the characteristics of contrast distribution of thermal imagery. Through these image processing techniques, we obtained the highest quality thermal image. The MRTD of the LWIR thermal sight shows good results below 0.05K at spatial frequency 2 cycles/mrad at the narrow field of view.

원적외선 2세대 열상조준경의 설계

전차 조준경으로 사용될 수 있는 2세대 열상장비를 개발하였다. 설계된 장비는 프랑스 Sofradir사의 $480\times6$ 배열 원적외선$(7.7{\mu}m-10.3{\mu}m)$ MCT(HgCdTe) 검출기를 이용하였고, $2.67^{\circ}\times2^{\circ}$의 고배율 협시계와 $10^{\circ}\times7.5^{\circ}$의 저배율 광시계의 이중배율을 가지고 있다. 또한 넓은 운용 온도 범위에서도 시스템의 성능이 저하되지 않도록 비열화 기술을 적용하였다. 설계된 장비는 고효율의 주사장치로 47만 화소의 실시간 영상 재현이 가능하며, 이는 1세대 열상장비에 비하여 화소수가 대폭 증가한 것이다. 적외선 검출소자들의 불균일 보정을 위해서 열전 냉각 소자를 이용한 두 점 보상 기법을 제시하여 실시간 보정이 이루어지게 하였고, 열영상 분포 히스토그램 가변 방식의 처리 기법을 제안하여 적용함으로써 대조비가 매우 낮은 표적의 식별도 용이하게 하였다. 설계 및 제작된 2세대 열상장비의 고배율에서 최소분해가능온도차를 측정한 결과, 2cycles/mrad의 공간주파수에서 0.05K 이하의 우수한 결과를 보였다.