【光电智造】短波红外（SWIR）成像多行业应用案例

来源:今日光电发布时间:2023-04-222899浏览

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摘

要

/ make a summary

短波红外（SWIR）热像仪可以将视觉扩展到肉眼通常看不见的波段和其他类型的热成像。这些近红外和短波红外图像以清晰、逼真的形式揭示细节。

短波红外镜头

了解需要检测的波长范围，并选择能够覆盖该波长范围的镜头也很重要。短波成像即对于可见光成像来说，可以全天候具有视觉效果，能在夜空下观测。昼夜成像。隐蔽照明、能看到隐蔽的激光和信标、无需低温制冷。如需要SWIR成像检测，则需要使用SWIR镜头。

我司的短波红外镜头全系列产品焦距为8mm-80mm，覆盖范围广，可以适用于多种相机类型，成像质量稳定，结构紧凑，小巧轻便，坚固耐用。

SWIR短波红外成像有哪些应用？

弱光条件下的夜间成像

左：是在满月之夜日落后2小时拍摄的，距离为250m。可见光图像是使用佳能5D Mark iii和115mm f/4.5镜头拍摄的，曝光强制为1/30秒，ISO 12800。

右：是在满月之夜日落后2小时在250m范围内拍摄的。上面的SWIR图像是使用高清1280x1024 JSX相机拍摄的。图像是使用50mm f/1.4 SWIR优化镜头拍摄的，曝光设置为1/30秒。夜空的环境辐照度，高增益SWIR相机能够在可见光图像上产生清晰的夜间图像。

穿透大气污染物

短波红外InGaAs相机具有穿越雨水，雾霾，烟雾和其他遮蔽物拍照的能力。无法检测到左侧的可见光图像。但是，SWIR相机能够通过大气遮蔽物来确定其背后的原因。

右边的图像是在黄昏前的傍晚拍摄的，距离地面约150英尺。这里显示的建筑物距离约1.5英里。

消防和森林防火

波长较长的光更容易穿过大气遮蔽物，如灰尘、雾霾和烟雾。由于SWIR波段的波长比可见光长，SWIR摄像机能够对烟雾后面的场景进行成像，如右侧的森林火灾图像所示。

海事应用

左图：热像仪检测温度对比。因为游泳者的温度与水相似，所以他们很容易与背景融为一体。这称为热交叉。

右图：SWIR相机检测的反射光类似于可见光相机。由于SWIR光在水中的高吸收率，SWIR图像中显示的游泳者表现出高图像对比度，使其更容易被检测。

增强夜间驾驶视觉

左图：在近乎无月的夜晚，从关闭前灯的车辆上拍摄的可见图像。

右图：使用人眼无法检测到的SWIR照明器拍摄同一场景的SWIR图像。

传感器无限SWIR摄像头可以配备到车辆平台上，以在完全黑暗的情况下增强驾驶员的视力。

穿透玻璃

左图：使用长波红外（LWIR）成像仪的玻璃窗热图像。

右图：同一场景的SWIR图像。

SWIR光与类似于可见光的物体相互作用，因此通过玻璃窗产生熟悉的图像。请注意，停车场中的汽车具有类似于可见光摄像头产生的阴影。

工业检测

左图：用手机摄像头拍摄水塔的可见图像。

右图：同一场景的SWIR 图像。

SWIR相机比可见光相机检测波长更长的光，使水塔上的各种油漆层出现在SWIR图像中。

商业建筑诊断

左图：用手机摄像头拍摄的商业建筑内墙的可见图像。

右图：维护和维修工作对住宅和商业建筑业主来说成本很高。每个内部和外部墙都可以在油漆表面下方包含有价值的信息。使用红外检测摄像机快速识别螺柱和结构元素以及有关电气、HVAC、水和安全系统的详细信息发现隐藏的水分模式，在潜在的管道或外部泄漏蔓延之前识别它们。

生物识别

左图：人眼的SWIR直接图像特写显示了捕获的细节水平。角膜的透明度很好地延伸到SWIR波段，再加上减少的组织散射，改善了比可见光相机捕获的精细细节。这种精细的结构是个体的唯一标识符，因此在可见光中获取的生物特征匹配算法和数据库应完全适用于SWIR图像。这为捕获虹膜图像开辟了新的灵活性。最重要的是，SWIR提供了使用受控光源远距离捕获虹膜图像的能力，这些光源对人眼安全且基本上无法检测到，因为它们甚至不会触发虹膜闭合。SWIR提供了捕捉虹膜图像的独特功能，即使个人戴着普通眼镜甚至太阳镜。

右图：视网膜血管网络的面部视图。神经纤维层和神经节细胞层中的血管为红色，内丛状层为绿色，外丛状层为蓝色。跨越不同层的大血管。

医学视网膜扫描和OCT血管造影术