Zastosowania kamer podczerwieni bliskiej (SWIR)

Główne scenariusze zastosowania kamer podczerwieni bliskiej (SWIR) (zazwyczaj działających w zakresie długości fal 0,9–2,5 μm) opierają się na trzech kluczowych możliwościach: „przenikanie przez częściowe przeszkody, obrazowanie w nocy oraz różnicowanie materiałów”. Konkretne scenariusze są następujące:

1. Kontrola przemysłowa i zapewnienie jakości

Wykrywanie wad materiałowych: Identyfikuje wady wewnętrzne metali, półprzewodników i materiałów kompozytowych, takie jak pęknięcia, pęcherze czy odwarstwienia. Przykłady obejmują wykrywanie uszkodzeń w łopatkach silników lotniczych oraz ukrytych pęknięć w krzemowych płytach fotowoltaicznych.

Produkcja elektroniczna: Sprawdza jakość połączeń lutowniczych na płytce obwodu drukowanego oraz wady pakowania układów scalonych lub obserwuje generowanie ciepła i stan pracy urządzenia przez jego obudowę.

Sortowanie produktów: Sortuje mieszane odpady (np. plastik, metal, szkło) na podstawie charakterystyki odbicia SWIR różnych materiałów lub sortuje produkty rolnicze (np. rozróżnianie dojrzałości owoców i wykrywanie zgnilizny wewnętrznej).

2. Bezpieczeństwo i nadzór

Nadzór w nocy i w trudnych warunkach środowiskowych: Umożliwia przeprowadzanie ukrytego nadzoru poprzez wykorzystanie słabej radiacji SWIR w środowisku (np. światło księżyca, światło gwiazd) do tworzenia obrazów bez konieczności stosowania aktywnego oświetlenia. Może przenikać przez mgłę i dym, co czyni ją odpowiednią dla takich scenariuszy jak granice, pola naftowe i duże parki przemysłowe.

Identyfikacja kamuflażu: Rozróżnia siatki kamuflażowe, umundurowanie od środowiska naturalnego (istnieje znacząca różnica w odbiciowości w zakresie SWIR między tymi dwoma), służy do zastosowań wojskowych, rozpoznania lub zapobiegania ukrywaniu się.

3. Lotnictwo i zdalne wykrywanie

Wykrywanie zdalne: Satelity lub drony wyposażone w kamery SWIR monitorują stan roślinności powierzchniowej (zawartość wilgoci w roślinach wpływa na odbicie w zakresie SWIR), prowadzą eksplorację geologiczną (identyfikacja typów minerałów) oraz zapewniają wczesne ostrzeżenie o pożarach (wykrywanie słabego promieniowania termicznego i ognisk pod dymem na wczesnym etapie).

Inspekcja pojazdów lotniczych i kosmicznych: W środowisku kosmicznym obserwuje rozkład temperatury na powierzchni pojazdów lotniczych i kosmicznych, stan paneli słonecznych lub monitoruje urządzenia wewnętrzne przez szyby kabiny.

4. Badania naukowe i opieka medyczna

Badania naukowe: Stosowane w celu obrazowania tkanek biologicznych (np. obserwacja transportu wody w liściach roślin i rozmieszczenia naczyń krwionośnych u zwierząt) oraz w procesie restaurowania zabytków (przenikanie przez warstwy farby w celu zidentyfikowania szkiców podobrazowych lub struktury wewnętrznej zabytków).

Wsparcie medyczne: W niektórych przypadkach stosowane do obrazowania naczyń krwionośnych skóry, wykrywania obrzęków tkankowych lub wspomagania identyfikacji drobnych naczyń krwionośnych i nerwów podczas zabiegów chirurgicznych (wymaga użycia specyficznych środków kontrastujących).

5. Inne szczególne zastosowania

Asystent jazdy w pojazdach: Poprawia zasięg i dokładność wykrywania pieszych i przeszkód w nocy, podczas ulewy lub zadymienia, uzupełniając ograniczenia kamer pracujących w świetle widzialnym.

Ratownictwo pożarowe: Przenika gęsty dym, umożliwiając zlokalizowanie osób w pułapce lub źródeł ognia, wspomagając działania strażaków w warunkach ograniczonej widoczności.