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Pruebas y Calibración de Sensores de Imagen y Cámaras

La prueba y calibración o caracterización de dispositivos como sensores de imagen, cámaras industriales, sensores de imágenes hiperespectrales y detectores optoelectrónicos requiere el uso de fuentes de luz con una distribución de luz muy uniforme. Gigahertz Optik GmbH produce una amplia gama de fuentes de luz homogéneas (uniformes) con esferas integradoras y paneles LED con los que se puede determinar la uniformidad y el rendimiento de sensores de imagen y cámaras industriales. En esta página se presentan algunos ejemplos de aplicación.

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Fuentes de luz de esfera de integración uniformes para pruebas de alto rango dinámico y calibración de dispositivos con imágenes y sin imágenes

Para medir la sensibilidad, la linealidad y la falta de uniformidad de los sensores de imágenes, se requiere una configuración de prueba con una fuente de luz de referencia que irradie homogéneamente la muestra de prueba. La integración de fuentes de luz esféricas con espectros de emisión cuasi monocromáticos se puede utilizar para calificar sensores y sistemas de cámara en escala de grises y color. Sin embargo, para la caracterización de sensores y sistemas de imágenes requeridos para tareas de medición fotométrica y espectrorradiométrica más exigentes, se necesitan fuentes de luz con un espectro de emisión continuo. El iluminante estándar para tales aplicaciones es la lámpara halógena de cuarzo. La única fuente de luz adecuada con un espectro de emisión continuo de banda ancha desde el ultravioleta hasta el infrarrojo es la lámpara de cuarzo-halógeno. Su curva de emisión espectral se acerca mucho a la de un cuerpo negro en el rango de longitud de onda de 250 nm a 2500 nm. Por lo tanto, la temperatura de color de una lámpara de cuarzo-halógeno es aproximadamente la temperatura de funcionamiento del filamento de la lámpara.

Fuente de luz de referencia para pruebas EMVA 1288 de cámaras y sensores de imágenes

La selección de un sensor adecuado es un paso importante en el diseño de sistemas de procesamiento de imágenes. Para el usuario, sin embargo, la elección no siempre es fácil, ya que la información proporcionada por los diferentes fabricantes de sensores no permite una comparación directa de los productos disponibles. Este problema ha motivado a la Asociación Europea de Visión Artificial a generar el estándar EMVA 1288. Los parámetros enumerados allí y la descripción de los métodos de medición ofrecen al usuario la comparabilidad necesaria en la selección de cámaras y sensores de imágenes.

Para medir la sensibilidad, la linealidad y la no uniformidad (no uniformidad de la fotorrespuesta (PRNU)), el estándar EMVA 1288 recomienda que se utilicen fuentes de luz integradas basadas en esferas como referencia [2]. Como particularidad, la norma establece que las esferas deben configurarse con fuentes LED.

Lámpara de calibración de esfera integradora compacta para la radiación espectral

La necesidad de un estándar compacto de calibración de radiación espectral surge cuando el espacio disponible en o alrededor del instrumento a calibrar es limitado o por la necesidad de un estándar de transferencia o para fines de servicio. Dependiendo de la aplicación, pueden surgir requisitos adicionales además de la necesidad de una versión compacta de esfera integradora.

Un ejemplo de disponibilidad de espacio limitada es la calibración de espectrofotómetros de fluorescencia con respecto a la sensibilidad de radiación espectral absoluta de las mediciones de luminiscencia. Gigahertz-Optik GmbH y Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) llevaron a cabo el desarrollo y la caracterización del estándar de transferencia de radiación espectral necesario.

App. 032

Fuente de luz de referencia para el ajuste de sensibilidad de sensores combinados de lluvia y luz ambiental

Las fuentes de luz de esfera integradora se utilizan ampliamente en la caracterización y calibración de cámaras y sensores de imágenes. En esta aplicación, la fuente de luz de la esfera integradora sirve como una fuente de luz de referencia que puede iluminar de manera uniforme todos los muchos detectores individuales sensibles a la luz (píxeles). Esto permite ajustar la sensibilidad relativa de los píxeles según sea necesario.

App. 033

Cuantificación del resplandor de velo de los sistemas de imágenes

Veiling glare is most apparent when bright light spots or bright scenes are within the field of view of an imaging system. It is produced by unwanted scattered and reflected light from the image forming beam within the camera system that eventually impinges the image plane. It doesn’t form an image, but may be quite uniformly distributed resulting in image fogging and a reduction in image contrast. There are numerous causes of veiling glare including internal multiple reflections between the surfaces of lenses; scatter from lens imperfections; scatter and reflections from components and internal surfaces of the camera body; fluorescence; bulk scatter within lenses.

Estándares de reflectancia para LiDAR, cámara e imágenes espectrales

Los sistemas de detección de imágenes espectrales y LiDAR requieren objetivos de reflectancia de referencia en blanco y escala de grises para la calibración y/o caracterización. La más alta homogeneidad, durabilidad, estabilidad UV combinada con la más alta reflectividad y propiedades de reflexión lambertiana son requisitos para tales muestras de referencia. Somos capaces de ofrecer soluciones personalizadas de acuerdo a sus necesidades. Utilizamos ODM es un material óptico de gama alta que es superior a otros materiales.

App. 039