为期三天的慕尼黑上海光博会已接近尾声,作为光电行业的风向标,光学、红外、机器视觉等光电产业新的成果纷纷亮相.此次展会俊泰行除了展示定焦短波红外镜头以外,同时还展示了连续变焦16-mm的短波镜头,本期继续讲解短波红外的应用。
短波红外市场预测
据报道,年全球短波红外(SWIR)市场规模预计将达到1.47亿美元,到年该市场规模有望达到2.58亿美元,预测期内复合年增长率约为9.87%。非工业垂直行业对SWIR产品的需求是推动该市场增长的主要因素之一。此外,SWIR相机越来越多地被用于电子与半导体、食品和饮料以及航空航天等行业的机器视觉应用中;未来几年,该因素也有望大幅促进上述领域中SWIR市场的增长。
展会展出产品
应用案例
短波红外的成像原理与可见光十分相似,不同的是短波红外的波长可以“绕过”烟、雾、霾中的细小颗粒;相比中波红外、长波红外,短波红外拥有更好的细节分辨和解析能力,能够很好的识别出该目标是什么。这就使得短波红外在雾霾、烟雾浓重的情况下,仍可对物体清晰成像。
以下几张是在大雾天气的成像效果图
(在雾霾环境下:(左)可见光成像(右)短波红外成像)
在雨雾环境下:(左)可见光成像(右)短波红外成像应用案例——监控
短波红外又一大特点是具有穿云透雾的能力。可见光对比短波红外,作用距离约6公里。可以看到明显的透过云雾效果。此外,短波红外白天可避免可见光强光干扰,夜晚又具有灵敏探测能力,适用性更加广泛,可用于全天候监控。
应用案例——火灾扑救
很多物质在短波红外波段上具有特定的发射率和吸收特性,比如雪、冰、多种岩石及人造物质等。在影像分析过程中,我们正是利用这些特性,才得以将这些物质识别出来。短波红外甚至还能够穿透一些烟雾,将着火点识别出来。
(左)可见光成像(右)短波红外成像
譬如烟雾会阻碍消防员在地面或空中的视线。左图中,很容易看出烟雾来源,却很难判断沿着围栏线的地面火情。右图中,利用短波红外透过烟雾,突出热区,就能让消防员知晓需要注意的区域。
通过短波红外能够“看出”澳大利亚阿德莱德郊区火灾仍在蔓延。左侧可见光图像清晰显示烟雾范围,但右侧的短波红外图像透过烟雾,让消防员能够“火眼晶晶”。
海事领域
现代潜艇的光电桅杆需要多光谱的成像与检测。例如,可见光成像通常无法透过雾霾、尘、烟观察目标,然而短波红外却很容易实现。这种情况下,短波红外相机有着更好的成像效果。
短波红外与中长波红外的一项重要差异是,它利用反射光成像,而不是辐射热成像。中长波相机无法看到海上目标的重要特征,比如说舰船的名字、船的特征等,短波红外相机可以在此提供辅助。
短波红外利用反射光成像,由于波长比可见光更长,更容易透过霾、雾以及海上的高湿度环境,可以看到舰船的名字
港口及边海防
有时候,某个场景的热成像对比度可能会过低。例如,在日间,着陆带的温度(辐射率)可能是周围草坪温度的两倍。而在海洋环境中,当各种物体在水中长时间浸泡之后,就具有和水一样的温度。
被动或主动的短波红外成像可在较短的波长范围内提升对比度,增强图像细节。
日出时海岸边可见光、热像仪、短波红外的成像效果对比:由于处在热交叉点上,海岸与海水的细节在热成像中都丢失了。短波红外是依据反射光成像而且具备透雾的特点,因此海岸线图像可以脱颖而出,并比可见光相机捕获到更多细节
(图片来源于网络)
远处的船在可见光中是看不到的:(左)可见光成像(右)短波红外相机成像
关键基础设施的安全防御
在任何监视、安全、安保工作中,清晰的可见度显得尤为重要。此时,拥有的“眼睛”越多,所看的也就越清楚。
关键基础设施的周边安全防御是一个典型的应用案例。有效的外物入侵检测系统采用多种技术以提高在多种大气和光照条件下的快速检测率,降低虚警率。对于常见雨、雾、霾等天气条件,可见光监控几乎是“盲视”。
(左)雾天可见光成像(右)短波红外成像
(图片来源于网络)
更多短波应用文章推荐:
短波红外应用领域大揭秘—医学领域
短波红外应用领域大揭秘—工业领域
短波红外应用领域大揭秘—能源领域
短波红外应用领域大揭秘—农业领域
预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇