光源在視覺系統(tǒng)中圖像非常重要，通過適當(dāng)?shù)墓庠凑彰骺梢詫⒈粶y物體的目標(biāo)信息與背景信息區(qū)分，以獲得高品質(zhì)，高對比度的圖像，從而可以降低圖像處理算法的難度，同時提供系統(tǒng)的精度和可靠性。光源在不同波段又分為可見光、紅外光、紫外光；其中紅外光由于其特殊的優(yōu)點，尤其是在半導(dǎo)體領(lǐng)域，近紅外光對半導(dǎo)體材料具有較強穿透力，在半導(dǎo)體領(lǐng)域的機器視覺檢測中，起到越來越重要的作用。

?概述

短波紅外(SWIR)的范圍在900到2500nm之間，較短的SWIR波長大約從900nm到1700nm，在可見范圍內(nèi)表現(xiàn)與光子相似。雖然SWIR中目標(biāo)的光譜含量不同，但生成的圖像仍然更清晰，不像MWIR和LWIR光帶的低分辨率熱成像。這種優(yōu)勢讓SWIR與許多工業(yè)機器視覺應(yīng)用的需求更緊密地結(jié)合在一起。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。

優(yōu)點

所以，為何要使用短波紅外呢？因為短波紅外具有以下一些優(yōu)點：

●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

●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

應(yīng)用

近紅外一般定義為700-2000nm波長范圍內(nèi)的光線，對于紅外攝像頭而言硅基傳感器的上限約為1100nm，銦鎵砷（InGaAs）傳感器大約1800nm左右，都是目前在近紅外顯微觀察中使用的主要傳感器，可覆蓋典型的近紅外頻帶。大量使用可見光難以或無法實施的應(yīng)用可通過近紅外成像完成。當(dāng)使用近紅外成像時，水蒸氣、硅、部分化合物、部分藍膜等特定材料均為透明，這為原材料檢測應(yīng)用提供了獨特的選擇，如硅片表面和內(nèi)部的成像缺陷。因此紅外顯微檢測被應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)的各個方面。

此外，紅外光還有其他領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛，如在食品領(lǐng)域上依據(jù)不同材料的吸光特性不同，在成像上會顯示不同的顏色，例如區(qū)分調(diào)味料、鹽、糖等；檢測蘋果內(nèi)部是否有壞損、區(qū)分水和油；區(qū)分不同的塑料物質(zhì)等。

紅外器件

紅外光源目前使用最多的是LED和鹵素?zé)簟?/p>

LED光源的優(yōu)點是發(fā)熱低、耗電低、與鹵素?zé)粝啾葔勖L。因此，一般長期使用的FA領(lǐng)域，LED是首選光源。

但是，LED光源與鹵素?zé)粝啾裙饬坎蛔?，并且一個LED光源很難檢測寬波長范圍，增加光源量自然會增加成本。

鹵素?zé)舻娜秉c在于壽命短、發(fā)熱量高。鹵素?zé)襞cLED光源相比，光量高，波長寬。因此鹵素?zé)敉ǔ＿m用于廣泛的波長分析檢測。

搭配的相機鏡頭一般也為紅外的相機和鏡頭，紅外的相機鏡頭對紅外光的響應(yīng)更好，對紅外光線有著更好的透光率，成像效果更佳。

結(jié)語

紅外光及其成像具有其特殊的優(yōu)點，使得它們可以用于各種各樣的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)，尤其是其對半導(dǎo)體材料的穿透能力，使其在半導(dǎo)體缺陷檢測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，但并不是所有材料都對紅外波段有響應(yīng)，因此提前了解被檢測材料類型以及它對哪個波長有響應(yīng)，是使用紅外檢測的前提之一。

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