众所周知，可见光波段范围大约是400nm-750nm，但是有些材料的指纹光学信息位于900nm-2500nm的短波红外光范围（SWIR，short-wave infrared）。若想要洞见人眼所不能直接观察到的另一个光学世界，比如，透视油画颜料下方的底稿、看饮料瓶是否装满、检测半导体、看被雾霾遮挡的城市等等，则需要借助专业的成像设备——短波红外相机。

 

 

短波红外技术的主要优势在于其高识别度和全天候适应能力，响应波长范围400-1700 nm。这个波段的红外辐射光有特殊的穿透能力，让SWIR成像技术在很多领域大放异彩，在科研、工业、医疗和军事等领域扮演重要角色。

 

一、不同波段成像比较

短波红外成像和中波（3µm-5µm）、长波（8µm-12µm）的红外成像方式有所不同。中长波红外的成像模式以热辐射成像为主，而短波红外成像则以反射成像为主。这一特点与可见光成像相同，使得短波红外图像在分辨率和细节方面可以与可见光图像媲美。

 

波段分布示意图

 

如下图所示，在短波相机成像中可以清晰地看到类似可见光的轮廓，而在中波与长波的成像中人体头部的特征损失较多，几乎无法辨认。

 

可见光、短波红外、中波红外以及长波红外成像差异

 

目前，短波红外成像技术具有以下特点：

①高识别度：由于反射光成像原理，SWIR在特征、对比度、目标细节清晰度等方面与可见光灰度图像相似，是对热成像技术的重要补充。

②适应各种气候和天气：当光线穿过空气中的各种分子时，会受到散射影响。相比可见光，短波红外波长更长，受大气散射的影响更小，更能穿透雾、霾和烟尘。

③微光夜视：夜晚，在短波红外波长区附近，有一种比星光要强5-7倍的光照，可以被短波红外相机观测到，因此通过SWIR可以很清楚的观察到夜晚中的物体。

④光学配置简便：玻璃光窗在SWIR波段有较高的透过率，玻璃窗可将 SWIR 相机装配在一个保护窗口中，使得SWIR成像更加方便灵活。

 

虽然短波红外成像技术在很多领域得到广泛应用，但仍存在一些技术限制，例如设备尺寸大、功耗高、成本高以及数据处理等。目前，维度光电已经逐步解决了这些技术难点，可以提供更优质的解决方案，以满足不同领域用户的需求。

 

二、维度科技红外相机特性

①兼容可见光与红外光谱

该短波红外相机能兼容400-1700nm的宽波段光谱，既可用于可见光成像，又可用于SWIR光谱成像，集多功能为一体。

②高灵敏度、低噪声传感器

维度研发的短波红外相机搭载高灵敏度、低噪声图像传感器，像元尺寸5µm，可以实现更小的成像系统和更高的分辨率。

 

         

320×240 pixel                                                                                1280×1024 pixel

③小尺寸、低重量、低功耗

该相机产品具有很好的便携性与灵活性，有利于科研和各种其他场景的安装转换，同时具有灵活的操作空间，便于实际调整。

 

 

三、短波红外成像应用

①农产品分拣

水具有吸收1450nm波长左右光线的性质，由于瘀伤部位含水量相对较高，颜色呈现黑色，因此可以使用这一波长对水果进行拍摄从而对水果进行筛选、分类。

 

②穿透雾霭

短波红外相机有良好的透雾成像能力，避免了薄云、雾天观测所带来的影响。

 

 

③微光夜视

在夜晚的时候，通过SWIR可以很清楚的观察到夜晚中的物体。

 

 

④半导体检测

由硅制作而成的半导体晶圆和芯片在短波红外光下是透明的。采用短波红外照明的硅基设备成像采集系统可以实现对微裂纹以及杂质的检测。

 

⑤填充检测

SWIR波长可以穿透包装，在不破坏包装的前提下观察到包装内物体状况，以此来检测填充问题。

 

⑥温度监控

图像传感器能够将热量以亮度信息的形式呈现，SWIR图像传感器可用于温度在250°C以上的物体观察。

 

 

⑦艺术品检测 

通过对艺术品在短波波段成像可以判断艺术品在设计之初的底稿，从而可以有助于艺术品的鉴别。

 

 

短波红外成像技术相对于其他成像技术的显著优势，以及其他更多在军事、医学、工业、农业方面的应用等着您来发掘。

 

了解更多有关内容>>点击查看产品详情！

 

维度光电短波红外相机，洞见你所未见！

欢迎垂询，申请试用~

 

更多其它产品详情，您可通过以下方式了解：

产品手册：【Dimension-Labs】产品手册-合集

维度光电：维度科技-Dimension-Labs-全球化一站式光电服务平台