短波紅外應用領域大揭秘—工業領域

2020-09-10 FLIR紅外熱像儀

上期我們講解了短波紅外成像在安防領域的應用，本期講解工業領域當中的短波紅外應用

矽片檢測

導體Si材料反射可見光，透過紅外光。因此人眼或可見光晶片，只能接收表面反射光，無法對材料內部缺陷進行檢測。通過紅外相機，則可做Si材料的內部缺陷檢測。

半導體行業

»包裝-破碎設備檢測 »材料和電路檢查 »故障分析——背面直通矽

電路缺陷和故障的成像 光伏檢驗 - 光致發光和 電致發光特性

穿透大多數塑料和計量玻璃瓶檢驗

»冰/水/蒸汽檢測

· 識別人造材料

由於人造材料在短波紅外波長中有獨特的反射方式，這將有助於區分在可見光譜中肉眼看起來類似的材料。使其在影像中呈現更具體的類型區別。

上圖阿爾及利亞某煉油廠，左圖為可見光影像；中圖為短波紅外影像，可通過顏色可辨別建築材料成分；右圖顯示廠區有活躍的火舌。

材料分選的應用案例

圖為近紅外分子官能團吸收分布圖表。可以看出，圖表主要分為合頻區和倍頻區，對應的不同區域吸收的光子能量不同。其中在合頻區吸收最強，第一倍頻區次之。

工業分選示例：棉花異纖

棉花異纖檢出模組的檢測和檢出裝備主要採用線陣CCD 彩色攝像機，線陣像素從2048到4096 ，幀率為1024～1450fps，一般使用2個CCD 攝像機。部分設備採用光電感應器(光敏三極體) 和超聲波檢測技術。光源主要有螢光燈和紫外燈,形成可見光和紫外波段的光源,適應不同雜質的分段檢測。大部分設備採用數據採集卡採集數據，少數採用DSP處理系統。

工業分選示例：塑料分揀

在廢舊塑料的回收過程中，最困難的就是從材質上細分塑料。當前，世界各國對廢舊塑料的分揀回收，仍然普遍採用人工分揀的方法處理。而採用人工分揀的方法，一方面效率低，另一方面容易出錯。隨著人力資源逐漸緊缺和勞工工資的不斷提高，廢舊塑料的回收問題就變成越來越大的難題。

以最常見的PE/PVC/PET三種材料為例，在AOTF於1650nm採集的圖像。其中可以看出PE材料吸收較強。然後對三種材料進行取點灰度值提取，獲取其在1480nm-1680nm的光譜曲線，可以看出在1650nm附近，其他兩種材料較PE材料具有更強的吸收效果。最後通過圖像算法及偽彩處理後的效果圖。可以看出選取兩個波段，能夠很明顯將PE材料區分出來。

下期敬請關注短波紅外的應用，醫學領域。

相關焦點

  • 短波紅外應用領域大揭秘—安防領域
    對於短波紅外相機來說，特製的價格昂貴的透鏡或者適應惡劣環境的外殼幾乎是不必要的。這就使得它們可以用於各種各樣的應用和產業。這種能力還允許短波紅外相機安裝在一個保護窗口內，當將相機系統固定在一種潛在平臺上時，這將可以提供很大的靈活性。
  • 短波紅外應用領域大揭秘—能源領域
    前幾期我們分別講解了短波紅外成像在安防,工業，醫學領域的應用，本期講解能源領域當中的短波紅外應用 。這類應用中，雷射大多需要直接作用在相機靶面，用戶往往提出能量過高、光斑過小、相機無法與光纖對準等問題。
  • 短波紅外應用領域大揭秘—天文領域
    有研究預計將有超過一半的商用多光譜及高光譜成像應用需要鑑別1000~1700nm波段的短波紅外（SWIR）光譜數據。目前市場已逐步認識到，SWIR波段高光譜成像儀在眾多應用領域的發展前景已超越了軍事、遙感及科學技術等傳統利基領域。在夜裡使用短波紅外還有一個大的優點。被稱為夜間天空輻亮度的大氣現象所發出的光照度比星光強5至7倍，這種光照幾乎都處在短波紅外波長區。
  • 短波紅外應用領域大揭秘—食品領域
    因此，PLS 既能將原光譜數據映射為信息量非常集中的少數潛變量，又能選出和應變量相關性大的潛變量，作為主成分建立模型。目前， 近紅外光譜技術用於啤酒檢測主要測定啤酒中的酒精度、原麥汁濃度、總酸及糖度，具有較好的精度，可以替代常規的理化分析方法。
  • 短波紅外應用領域大揭秘—環境監測領域
    水質監測領域　　當前，全國城市黑臭水體的篩查、治理過程監督和整治效果評價，都迫切需要遙感大範圍動態監測提供科技支撐其中，針對渾濁水體的懸浮物濃度精度提高了19.7%；研發了國內首個在國家級和省級環保部門業務化運行的內陸水環境遙感系統，為環保部衛星環境應用中心等部門開展水環境遙感應用提供了有力支撐。
  • 短波紅外應用領域大揭秘—新能源領域
    短波紅外成像有一個其他技術無可比擬的主要優點，即它對於短波紅外相機來說，特製的價格昂貴的透鏡或者適應惡劣環境的外殼幾乎是不必要的。這就使得它們可以用於各種各樣的應用和產業。這種能力還允許短波紅外相機安裝在一個保護窗口內，當將相機系統固定在一種潛在平臺上時，這將可以提供很大的靈活性。
  • 什麼是短波紅外?
    在夜裡使用短波紅外還有一個大的優點。被稱為夜間天空輻亮度的大氣現象所發出的光照度比星光強5至7倍，這種光照幾乎都處在短波紅外波長區。所以，有了短波紅外相機，再加上這種常常被稱為夜氣輝的夜間光照度，我們便能夠在無月光的夜間很清楚地「看到」目標，並通過網絡共享這種圖像，因為其他成像器件沒法做到這一點。所以，為何要使用短波紅外呢？
  • 紅外溫度傳感器的應用領域
    紅外溫度傳感器，具有高精度、高靈敏度、高信噪比、低成本薄膜工藝、高通紅外濾波、內置Ni溫度傳感器等特點，經常適用於非接觸式溫度測量、紅外輻射探測
  • 短波紅外雷射在光電偵察與反偵察中的應用
    正是由於短波紅外雷射的以上特徵，使其已經成為雷射軍事應用的一個重要發展方向。尤其是隨著微型鉺玻璃雷射器和小型摻鉺光纖雷射器技術的日益成熟，短波紅外雷射在光電偵察與反偵察中的應用必將會越來越廣泛。根據短波紅外雷射產生機理的不同，有三大類的短波紅外雷射器，分別是半導體雷射器、光纖雷射器和固體雷射器。
  • 院士專家建議:搶佔短波紅外製高點發展「中國紅外芯」—新聞—科學網
  • CIOE紅外技術及應用展 推動紅外產業發力應用領域
    面向大規模民用市場開啟應用領域新時代 隨著全球民用潛在需求市場的不斷增長，目前紅外測溫、紅外成像已在工業、交通、電力、石化、農業、醫學、遙感、安全監控與防範和科學研究等民用領域廣泛應用，成為自動控制、在線監測、非接觸測量、設備故障診斷、資源勘查、遙感測量、環境汙染監測分析、人體醫學影像檢查等重要方法。
  • 短波紅外的價值
    短波紅外的價值短波紅外範圍（0.9—1.7 um）敏感是由於InGaAs傳感器的發展才於最近成為現實的。但是為什麼要使用短波紅外呢？但是，雖然短波紅外區的光對人眼來說是看不見的，但是這種光能以與可見光波長類似的方式與物體互相作用。也就是說，短波紅外光是反射光；它從物體上的反射與可見光非常相似。由於具有這種反射性質，短波紅外光在其圖像上就會有陰影和反差。InGaAs相機的圖像在解析度和細節方面可以與可見光圖像相媲美；然而，短波紅外圖像的顏色不是實際顏色。
  • 近紅外光譜技術在石油化工領域的應用
    如今經過幾十年的發展，結合現代化學計量學方法的近紅外光譜技術，已經成為工農業生產過程質量監控領域中不可或缺的分析手段之一，在農產品、食品、醫藥、石化等領域均得到了廣泛應用。本文以煉油原料(原油)及石油化工產品為例，介紹近紅外光譜在石油化工領域中的應用。　　1.
  • 短波紅外相機在半導體中的應用
    純淨的矽錠在室溫下是透明的，而摻雜型的矽錠在室溫下是不透明的，並且隨著溫度的升高，不透明度也隨之升高； 短波紅外相機的感光範圍是900-1700nm，而1200nm以上的光可以輕易的穿透摻雜型矽錠，這使得利用短波紅外在半導體材料的品質檢測、矽錠和晶片成品的缺陷或裂紋檢測以及晶元切割過程中的雷射對準等方向上大有所為。
  • MEMS鍵合工藝成就單晶片「可見光+短波紅外」高光譜成像
    我們比較了可見光（如圖a左圖）和短波紅外傳感器捕獲的圖像，結果發現只有短波紅外圖像可顯示出蘋果的瘀傷和缺陷（如圖a右圖）。同時不同化學物質以高度特定的波長吸收短波紅外波段，從而產生獨特的吸收光譜。因此利用短波紅外成像可識別食物中的汙染物。圖b左圖由可見光傳感器拍攝（圖b右圖由短波紅外傳感器拍攝），圖b中從左至右的物質分別為鹽、糖和土豆澱粉。
  • 紅外熱像儀原理與領域應用
    正是由於這個特點，紅外熱成像技術可用在安全防範的夜間監視和各種場所的防火監控系統中。紅外熱成像儀採用紅外熱成像技術，探測目標物體的紅外輻射，並通過光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備被稱為紅外熱成像儀。紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類。
  • 工業領域應用的傳感器有哪些分類
    被動型傳感器只是接收被測對象本身產生的信號，如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。物聯網的持續推進也擴寬了傳感器的應用領域。據了解，國內目前傳感器應用佔比最多的是工業和汽車領域，發展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。
  • 「技術應用」紅外特性檢測技術在機器人領域的應用
    在巡檢機器人上的應用可以實現夜間巡檢，結合可見光相機可以加速實現對目標的識別和檢測，提升機器人巡檢效率。 紅外監測技術在人體溫度監測機器人中的應用 2020年初新冠病毒的肆虐給我國人民生命安全和經濟發展造成嚴重影響。
  • 皮秒雷射器技術在工業領域的應用
    打開APP 皮秒雷射器技術在工業領域的應用 電子設計 發表於 2018-10-18 08:21:00 高功率皮秒以其高峰值功率、
  • 短波紅外掃描雷射測振 將各種表面振動可視化_北京瑞世佳華
    短波紅外掃描雷射測振儀掃描雷射都卜勒測振是一種先進的測量技術，用於將各種各樣表面的振動可視化。特色：* 優異的信號質量* 外觀十分緊湊* 操作方便* 高精度、高解析度* 高速振動測量達24.5m/s* 遠距離測量振動測量影像化通過在可靈活定義的點上掃描被測對象，Scan系列將短波紅外雷射測振儀的卓越信號質量與成像方法的信息價值相結合