短波红外相机的应用场景有哪些？ |
[ 信息发布:本站 | 发布时间:2024-09-24 | 浏览:431次 ] |
短波红外相机是一种利用短波红外辐射进行成像的红外成像设备，其波长范围通常在0.9~1.7微米之间，也有部分相机能够覆盖到更宽的波段如1~3微米或1000~2500纳米。这种相机能够捕捉到人眼无法看到的红外辐射，因此在多个领域有广泛的应用。
原理 短波红外相机的原理基于热辐射现象和红外辐射与物体之间相互作用的特性。所有物体都会发出电磁波，而这些电磁波的频率和强度与物体的温度相关。红外辐射是指位于可见光和微波之间的电磁波，短波红外相机主要利用这一波段的辐射进行成像。当红外辐射进入红外探测器后，探测器会将其转化为电信号，这些电信号经过放大和处理后，最终被转化为图像。 短波红外相机的应用场景非常广泛，以下是其主要应用领域的详细归纳：
1. 夜间成像
夜空辐射在1μm-2μm的范围内达到峰值，在0.5μm-1μm的范围内近光红外的辐射强度会有所增加，所以短波红外的夜间成像技术可以最大限度的使用夜光能量。
如图所示，是无月有星的夜晚，短波红外可以在低照度条件下有较好的成像效果。
2.玻璃透过性
与中波红外和长波红外相比，短波红外能够透过常规光学玻璃材料成像的特性是无可比拟的一项优势。 中波红外和长波红外光学系统需要使用光学晶体等特殊的光学材料，增加了系统设计的复杂度。 短波红外的这一优势为短波红外光学系统的设计和优化提供了更多的自由度，极大地降低了光学系统和光机结构的设计难度，常规的低成本光学玻璃材料的使用提高了系统的性价比。
3.雾霾穿透成像
光在空气中的传播过程会受到空气中固体颗粒、液体分子和气体分子等物质的散射作用，根据瑞利散射定律，散射光的强度与波长成反比，所以相比较可见光而言，短波受烟雾的效果较小，具有较好的透雾透霾特性。
4.农产品质量检测
不同成分吸收光波的量不同，从而形成不同的反射率，可通过短波相机进行分拣当水果被碰伤时，细胞壁会破裂，该区域的水分含量会更高。水在SWIR范围内吸收许多波段的光。这种吸收使得SWIR成像能够看到肉眼看不到的瘀伤。
5.液体分辨
6.工业检测 半导体检测：在半导体生产过程中，短波红外相机能够检测到微小的缺陷和温度变化，确保产品质量。 非接触式测温：短波红外相机可用于非接触式的温度测量，适用于高温、危险或难以接触的环境，如工业炉膛、热处理生产线等。 7.热成像&测温
高温辐射目标（≥300℃）短波红外信号明显，可应用于工业炉监控，热端玻璃瓶检验，检测熔融金属中的杂质，森林防火等。
目标反射率与可见光波段不同，水分吸收较强，塑料材质透过率较高，植被反射率较高。
8.芯片品质检测
工业用短波相机配合微距镜头，检测芯片锡膏的分布，检测焊接质量。
9.硅锭质量检测
多晶硅在1200nm波段以上的光源下呈透明状，而碳等杂质无法透过1200nm波段以上的光，所以呈现黑色。
多晶硅在生产过程中的碳杂质的来源主要有以下几个来源：
1.高纯硅，这是多晶硅中碳的主要来源；
2.石墨部件的粉尘；
3.真空系统中的油脂和密封材料中的易挥发碳化物；
4.多晶硅制造气氛中的碳氢化合物污染；
5.石墨部件与氧，石英坩埚反应的产物。
太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
11.军事与安防 夜间侦察与监控：短波红外相机能够在低光或无光条件下进行清晰的成像，因此在军事侦察、夜间监控等领域具有重要作用。它可以用于目标探测、识别与跟踪，提高夜间作战和安防监控的效率。 隐蔽物体检测：在安防领域，短波红外相机能够穿透一些遮蔽物，如烟雾、薄雾等，从而检测到隐蔽的物体或人员，增强安防系统的可靠性。
综上所述，短波红外相机凭借其独特的光谱特性和广泛的应用能力，在军事、安防、工业、航空航天、环境监测、医疗健康等多个领域发挥着重要作用。随着科技的不断进步和应用的不断拓展，短波红外相机的应用前景将更加广阔。 |
| 打印 | 关闭 |
