特殊相機(jī)介紹及應(yīng)用

工業(yè)上除了常見的可見光2D、3D相機(jī)外，還有一些特別的相機(jī)作為特殊的應(yīng)用。

通常情況下，人眼可見范圍為390nm-780nm。波長超過780nm判定為紅外光。

紅外光一般分為近紅外NIR、短波紅外SWIR、中波紅外MWIR、長波紅外LWIR、微波。

NIR（近紅外）是肉眼不可見的電磁波譜的一部分，NIR的成像并不依賴于顏色，所以可以高精度地可視化任何物體。

NIR光的波長比可見光長，這通常意味著光更容易通過紙張，布料和塑料等材料透射。近紅外波長對(duì)材料和涂層的反應(yīng)也與可見光不同。

NIR可以做到：

• 更容易穿透材料

• 降低成像對(duì)象的顏色飽和度

• 消除不必要的眩光和反射

• 忽略各種檢測(cè)應(yīng)用中不需要的細(xì)節(jié)

短波紅外(SWIR)的范圍在1050到2500nm之間，它占據(jù)了近紅外以上的電磁波譜，完全超出了傳統(tǒng)硅基成像傳感器的能力范圍。所以短波紅外相機(jī)通常使用InGaAs傳感器來感知該波段的光。

InGaAs傳感器是目前主流的相機(jī)技術(shù)，工作在900至1700nm的SWIR范圍內(nèi)。與其他SWIR成像方式相比，它們具有相對(duì)成本效益和成熟的特點(diǎn)，這使得它們成為包括檢測(cè)、分類和質(zhì)量控制在內(nèi)的機(jī)器視覺應(yīng)用中最常用的技術(shù)。

SWIR最有前途的機(jī)器視覺應(yīng)用之一是產(chǎn)品的檢測(cè)和分類。

MWIR也被稱為“熱紅外”，因?yàn)檩椛涫菑奈矬w本身發(fā)射的，不需要外部光源來成像物體。兩個(gè)主要因素決定了物體在熱像儀上看起來有多亮：物體的溫度和發(fā)射率（材料的物理屬性，描述了它的輻射效率）。

所有溫度高于絕對(duì)零度（-273°C/-459°F）的物體都會(huì)發(fā)出中波紅外和長波紅外波長（3μm-14μm）的紅外輻射，其數(shù)量與物體的溫度成正比。熱成像聚焦并檢測(cè)這種輻射，然后將溫度變化轉(zhuǎn)換為灰度圖像，使用更亮和更深的灰色陰影來表示更熱和更冷的溫度，從而直觀地表示場(chǎng)景的熱量分布。

MWIR收集3μm至5μm光譜波段的光。當(dāng)主要目標(biāo)是獲得高質(zhì)量圖像而不是專注于溫度測(cè)量時(shí)，就會(huì)使用MWIR相機(jī)。

長波紅外（LWIR）是電磁波譜紅外波段的細(xì)分，可捕獲8至14μm長波紅外（LWIR）光譜中的紅外能量。

LWIR主要目標(biāo)是專注于溫度的測(cè)量。

【來源：光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】