PEA FUSIBLE

29 juin 2010 par Optro & Défense | Print PEA FUSIBLE

Dans le domaine de l’optronique, les capteurs se multiplient et ne cessent d’évoluer. On en arrive à se poser le problème de la fusion d’information afin de présenter à l’utilisateur une information pertinente sur un support unique. Une étude concrète a été menée dans le cadre d’un Plan d’Etude Amont FUSIBLE (FUSion Infrarouge visiBLE).

vision_nocturne

La DGA a confié à Thales Angénieux et Bertin Technologies cette étude sur la période 2007-2010. Il s’agissait d’évaluer l’intérêt opérationnel de la fusion numérique d’images en temps réel et embarquée pour la vision tous temps en grand champ et main libre.

Les aspects ergonomie ont été étudiés en collaboration avec l’Institut de Recherche Biomédicale des Armées (IRBA), notamment au niveau de la restitution de l’image. La Section technique de l’Armée de Terre (STAT) s’est chargé d’établir des scénarii opérationnels qui ont été testés par les opérationnels (13e RDP, 2e RH) en essai terrain au centre des techniques terrestres de la DGA à Angers. On a donc un bel exemple de coopération entre les industriels et les différents services de l’État.

Focus sur les senseurs

senseur

La base de technologie de capteurs est celle des caméras MINIE-D de Thales Angénieux avec intensificateur Bas Niveau de Lumière (BNL) et imageur InfraRouge Thermique (IRT). Il s’agit des jumelles de vision nocturne, mains libres, grand champs et compactes, qui assurent au fantassin un soutien essentiel à la mobilité et à la détection de cibles camouflées.

Le senseur IRT est constitué d’un capteur µbolométrique non refroidi 384×288 avec un champ diagonal de 40,5°.

Le senseur BNL est un capteur CCD 1280×1024 de champ diagonal 50,5°.

Focus sur le traitement algorithmique

Le processus de traitement suit trois étapes :

  • Recalage : les images BNL et IRT doivent être recalées l’une par rapport à l’autre. Spatialement, il faut faire coïncider les pixels des images d’autant que les matrices des senseurs sont différentes. Temporellement, il est nécessaire de respecter la simultanéité de l’acquisition des images.
  • Prétraitement : les images à fusionner doivent avoir été prétraitées afin d’en améliorer la qualité, en particulier la dynamique avant fusion. La voie BNL fait l’objet de traitement de rehaussement de contraste avec des transitions progressives pour respecter la perception humaine. La voie IR est corrigée par une redistribution de l’histogramme des niveaux de luminance.
  • Fusion : les images BNL et IR prétraitées sont ensuite décomposées en plusieurs fréquences spatiales puis recomposées de manière différenciée en fonction d’un critère énergétique. Il a fallu partir de la définition des métriques d’évaluation pour arriver à un démonstrateur pour l’évaluation en condition opérationnelle

Focus sur l’implémentation hardware

L’aspect temps réel est complexe et nécessite un choix judicieux et de compromis entre les algorithmes théoriques, l’architecture hardware et l’implémentation logiciel temps réel pour satisfaire non seulement une qualité image restituée mais aussi un temps de retard et une consommation limitée. La carte Cortex à base de FPGA (Field Programmable Gate Array) retenue pour l’implémentation est générique du traitement d’image temps réel. La portabilité est donc possible pour une fusion avec d’autres capteurs (par exemple sur véhicule) ou pour d’autres applications de traitement d’image comme cela se fait pour de la surveillance (détection automatique et tracking de cibles mobiles)

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Flux vidéo intensification de lumière

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Flux vidéo infrarouge


Ainsi, on présente sur un seul écran photoémissif 1280×1024 les informations BNL et en même temps IRT, ce qui permet un décamouflage et augmente la capacité du fantassin. A l’ heure actuelle, il n’est pas prévu de transfert de technologie au profit des futurs systèmes FELIN qui inclue niotamment les lunettes JIM LR de SAGEM DS.

fusible_fusion

Fusion des flux vidéos

Plus de détails:
fiche technique de la caméra MINIE-D de Thales Angenieux
page officielle de Bertin sur FUSIBLE
communiqué de presse de la DGA

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