特殊相机介绍及应用(上)

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  • 来源:光虎光电科技(天津)有限公司

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  • 发布时间:2022-06-27 04:44:50

特殊相机介绍及应用


工业上除了常见的可见光2D、3D相机外,还有一些特别的相机作为特殊的应用。

一、红外相机

通常情况下,人眼可见范围为390nm-780nm。波长超过780nm判定为红外光。

红外光一般分为近红外NIR、短波红外SWIR、中波红外MWIR、长波红外LWIR、微波。




红外相机-NIR

NIR(近红外)是肉眼不可见的电磁波谱的一部分,NIR的成像并不依赖于颜色,所以可以高精度地可视化任何物体。

NIR光的波长比可见光长,这通常意味着光更容易通过纸张,布料和塑料等材料透射。近红外波长对材料和涂层的反应也与可见光不同。

NIR可以做到:

  • 更容易穿透材料

  • 降低成像对象的颜色饱和度

  • 消除不必要的眩光和反射

  • 忽略各种检测应用中不需要的细节








红外相机-SWIR

短波红外(SWIR)的范围在1050到2500nm之间,它占据了近红外以上的电磁波谱,完全超出了传统硅基成像传感器的能力范围。所以短波红外相机通常使用InGaAs传感器来感知该波段的光。

InGaAs传感器是目前主流的相机技术,工作在900至1700nm的SWIR范围内。与其他SWIR成像方式相比,它们具有相对成本效益和成熟的特点,这使得它们成为包括检测、分类和质量控制在内的机器视觉应用中最常用的技术。

SWIR最有前途的机器视觉应用之一是产品的检测和分类。









红外相机-MWIR

MWIR也被称为“热红外”,因为辐射是从物体本身发射的,不需要外部光源来成像物体。两个主要因素决定了物体在热像仪上看起来有多亮:物体的温度和发射率(材料的物理属性,描述了它的辐射效率)。

所有温度高于绝对零度(-273°C/-459°F)的物体都会发出中波红外和长波红外波长(3μm-14μm)的红外辐射,其数量与物体的温度成正比。热成像聚焦并检测这种辐射,然后将温度变化转换为灰度图像,使用更亮和更深的灰色阴影来表示更热和更冷的温度,从而直观地表示场景的热量分布。

MWIR收集3μm至5μm光谱波段的光。当主要目标是获得高质量图像而不是专注于温度测量时,就会使用MWIR相机。




红外相机-LWIR 

长波红外(LWIR)是电磁波谱红外波段的细分,可捕获8至14μm长波红外(LWIR)光谱中的红外能量。

LWIR主要目标是专注于温度的测量。





【来源:光虎光学内部培训资料】

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