Chip Design Systemが赤外線プロジェクターでFLIRのカメラ性能を評価

航空宇宙および自律走行車の設計の検証と改善の未来は、ループ（HWILまたはHIL）内のハードウェアのテストに依存しています。このアプローチでは、制御モジュール（例：ミサイル誘導、ナビゲーション、制御など）をソフトウェアに接続し、制御モジュールを操作してシミュレーション環境を生成し、実際の環境のように動作させます。これにより、R&Dチームは、フィールドテストに関連するコスト、時間、潜在的なリスクなしに、数百または数千のさまざまなテストシナリオを実行できます。ハイパーソニック研究用途に適用されるHWILテストには、最先端の技術が必要であり、Chip Design Systemは、これらのテストの赤外線シーンプロジェクターの分野における改善を主導しています。

Chip Design System（略してCDS）は、いわばマシンのVRヘッドセットのようなIRセンサーのシミュレーションを実行するために、赤外線で作られたシーンを生成するIRプロジェクターを設計しています。CDSの主なクライアントは政府機関です。これらの契約のために作成するプロジェクターは、顧客のニーズに応えるために驚異的な精度に達する必要があり、多くの場合、超音速で移動するターゲットのシミュレーションを作成する必要があります。比較すると、平均的な市販のモニターは60〜120ヘルツの画像を投影しますが、CDSのプロジェクターは50,000ヘルツの速度でシーンを表示できます。高いフレームレートに加えて、CDSは1000ケルビンを超える温度と最大2000 × 2000の解像度をシミュレートできます。

CDS IRシーンプロジェクターからの実施のオウムの投影IR画像

CDSのIR投影の機能は明らかですが、それらのテストには課題があります。人間の目も一般的なカメラも、プロジェクターが出力するすべてのデータを捉えることができないのです。プロジェクターが適切に動作するように、CDSにはプロジェクターが発するIR情報をできるだけ多く取得できるものを必要としていました。彼らのソリューションは、Teledyne FLIRの高速、高解像度赤外線科学カメラ（すなわち、Xシリーズモデル）でした。

CDS IR LEDディスプレイの1つ、2048 × 2048ピクセルの画像を表示できる2インチ²チップ 現在世界最大のLEDシーン投影システム

CDSは頻繁にラボでテストを実行し、エミッターが正しく動作していることを確認し、パフォーマンスをさらに向上させます。これらのテストでは、FLIRカメラをエミッターに合わせて光を捉え、次にFLIRのリサーチ用途のソフトウェア（Research Studio など）を使用してカメラ設定を制御し、撮像を最適化し、結果の画像を表示します。再現性を保証するために、CDSはFLIR科学研究開発用カメラのSDKを活用して独自のコードを開発し、テストプロセスを自動化し、カメラ操作による人為的ミスを回避しました。

FLIR SC8200を使用してプロジェクターシステムの1つをテスト中のCDS この特定のプロジェクターシステムは、液体窒素を使用して最適なレベルで動作します。FLIRの同等のモデルはFLIR X8580であり、181Hzのフレームレートに達することができる冷却式中波長HDカメラです。

「FLIR製品の助けを借りて、当社は、当社のIRプロジェクターシステムのHD解像度、高音速フレームレート、高温の見かけ温度をエンドユーザーと顧客に実証することができます」とチップセ一計システムのCTOであるフアド・キアミレフ氏は述べています。

CDSが特に必要とした要素の1つは、カメラのプロジェクターからの画像上で不均一性の補正（略してNUC）を実行するカメラの能力でした。FLIRカメラでNUCを実行すると、CDSがシーン内で時折発生する傷や欠陥のあるエミッターを検出するのに役立ちます。カメラの高解像度と不均一性の補正を組み合わせることで、CDSはシーン画像内のすべてのピクセルをチェックして、プロジェクターが正確に発光していることを確認できます。

2010年以来Teledyne FLIRの顧客であるChip Design Systemは、現在ラボに4台のIRカメラを所有しており、今後さらに導入する予定です。CDSは、より高い解像度、より速いフレームレート、より低コストで、将来さらにプロジェクターのパフォーマンスを向上させることを目指していると、キアミレフ氏は述べています。