短波紅外的運用

發(fā)布時間：

　　短波紅外是什么 ?

　　

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　　短波紅外是指波長在1400nm到3000nm之間的波段，是人肉眼看不見的光譜?，F(xiàn)在由于InGaAsI(900nm-1700nm)傳感器的誕生，才使得短波紅外在現(xiàn)實生活中的到大量的運用。但由于InGaAsI傳感器晶元的生產(chǎn)難度級良品率問題，國內(nèi)外傳感器的價格居高不下。例如山西國惠的GH-FPA00(640X512-15UM)報價在13.5萬，即使是GH-FPA03(320X256-30UM)也需要7.5萬，相比于長波非制冷機芯640的不到2萬元的價格，確實差距巨大，更別提那些不值錢的CMOS相機。

　　但是短波成像既相對于可見光成像具有全天候的視覺效果，又相對于長波成像能穿過玻璃成像成為可能，更能在對一些特別物質(zhì)的吸收特性進行光譜分析，同時短波紅外又具有高靈敏度高分辨率、能在夜空輝光下觀測、晝夜成像、隱蔽照明、能看到隱蔽的激光器和信標、無需低溫制冷、可采用常規(guī)的低成本可見光透鏡、尺寸小、功率低、使它在未來發(fā)展的成長空間要相對于后兩者要高。

　　下面介紹短波紅外在現(xiàn)社會的一些運用：

　　液體和食物檢測：

　　

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　　上兩對比圖中都是運用短波紅外對不同物質(zhì)對光譜的不同吸收特性呈現(xiàn)的畫面，可以更好的為生產(chǎn)勞動進行品質(zhì)的合格監(jiān)控。

　　2.安防監(jiān)控;

　　

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　　此組對比圖中運用到了短波紅外能夠穿透玻璃進行成像的特點，能夠反映出人物本身的樣貌。在安防監(jiān)控中可根據(jù)監(jiān)拍錄像發(fā)現(xiàn)可疑人物的面部影像，能夠更有利于對案件的偵破。

　　3.半導體和光伏產(chǎn)業(yè)

　　

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　　二組圖是短波成像對線路板和光伏太陽能板的焊接狀況及裂片狀況進行的檢測，線路板和光伏板在通電情況下，各故障單元的顯示狀況和正常回路的圖像有很大的差別，軟件根據(jù)圖像采集的數(shù)據(jù)信息，會很輕松分辨出人眼不易觀察的缺陷。

　　4.醫(yī)藥行業(yè)：

　　

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　　各病變細胞的檢測

　　

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　　牙齒表面及搪瓷咬合檢測。

 

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　　膠囊的糖衣和內(nèi)部檢測分析。

　　5.電纜檢測

　　

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　　圖示是發(fā)熱的光纜在短波、可見光、長波城鄉(xiāng)的各對比圖，可以輕易的發(fā)現(xiàn)，短波成像在電纜通信故障后更容易對小范圍、密集程度高的熱像單元進行分析診斷。

　　6.國防和消防安全

　　

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　　短波紅外在夜晚也能夠清晰成像，比長波圖像的一團亮色，更容易區(qū)分目標。同時夜晚也能夠在不同地區(qū)進行快速搜救。

　　7.森林防火

　　

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　　上圖是可見光成像和短波成像所拍攝的照片。左圖由于大量的濃煙覆蓋不能夠區(qū)分著火點在哪個區(qū)域，但是短波成像能夠透過這些煙霧將災害更直接的呈現(xiàn)面前，對下一步的撲滅行動給出了具體的目標。

　　8.礦物質(zhì)的發(fā)現(xiàn);

　　

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　　根據(jù)礦物含量，不同成分會吸收光波的量，從而形成不同的反射率?？裳杆侔l(fā)現(xiàn)潛在的礦區(qū)。

　　9.工業(yè)識別分揀;

　　工業(yè)分揀主要是運用在兩個方面：1同類產(chǎn)品的分級、2異類產(chǎn)品的分選。傳統(tǒng)的人工識別分揀主要是根據(jù)目標物質(zhì)的物理特性或化學方式進行分揀，既效率低下又浪費時間，但是短波成像可利用其可見光部分的光譜特性進行快速、高效的篩選活動。

　　

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　　圖示是一種混合塑料的分選設備。現(xiàn)在主要塑料的化學成分分別為PE/PVC/PET。然則各塑料對特性波長的光譜的吸收率是不一樣的，再經(jīng)過軟件的數(shù)據(jù)分析對比，可以快速確定此種材料的成分，再依靠其它的配件裝置可以將選定的目標進行分離。

　　短波紅外的成像的運用還有很多的拓展，需要人們?nèi)ラ_拓和摸索。若是短波探測器的生產(chǎn)技術能夠?qū)崿F(xiàn)成本上的革命性突破，相信短波成像在具有如此多的技術優(yōu)勢下在各領域的運用都將普及開來。