Применение камер коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR)

Основные сценарии применения камер коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR) (обычно работающих на длине волны 0,9–2,5 мкм) основаны на трёх ключевых возможностях: «проникновение через частичные препятствия, ночная съёмка и различение материалов». Конкретные сценарии следующие:

1. Промышленный контроль и управление качеством

Обнаружение дефектов материалов: Выявление внутренних дефектов в металлах, полупроводниках и композитных материалах, таких как трещины, пузырьки и расслоения. Примеры включают обнаружение дефектов лопаток авиационных двигателей и скрытых трещин в фотогальванических кремниевых пластинах.

Электронное производство: Проверяет качество паяных соединений печатных плат и дефекты упаковки микросхем, а также наблюдает за внутренним тепловыделением и рабочим состоянием оборудования через его корпус.

Сортировка продукции: Сортирует смешанные отходы (например, пластик, металл, стекло) на основе характеристик отражения SWIR-излучения различными материалами или осуществляет сортировку сельскохозяйственной продукции (например, определение степени зрелости фруктов и выявление внутреннего гниения).

2. Безопасность и наблюдение

Наблюдение в условиях ночной освещенности и сложной окружающей среды: Обеспечивает скрытое наблюдение за счет использования слабого SWIR-излучения в окружающей среде (например, лунного или звездного света) для формирования изображения без необходимости активной подсветки. Может проникать сквозь туман и дым, что делает ее пригодной для применения на границах, нефтяных месторождениях и крупных промышленных объектах.

Распознавание камуфляжа: Отличает маскировочные сети и камуфляжную форму от естественной среды (между ними существует значительная разница в отражательной способности в коротковолновом инфракрасном диапазоне), используется для военной разведки или обеспечения безопасности с противодействием маскировке.

3. Авиакосмическая промышленность и дистанционное зондирование

Обнаружение с помощью дистанционного зондирования: Спутники или дроны, оснащённые SWIR-камерами, контролируют состояние растительности на поверхности (содержание влаги в растениях влияет на отражение в SWIR), проводят геологическую разведку (идентификация типов минералов) и обеспечивают раннее предупреждение о пожарах (обнаружение слабого теплового излучения и очагов возгорания сквозь дым на ранней стадии).

Инспектирование летательных аппаратов: В космических условиях наблюдает распределение температуры на поверхности летательных аппаратов, состояние солнечных панелей или осуществляет контроль внутреннего оборудования через иллюминаторы кабины.

4. Научные исследования и медицинское обслуживание

Научные исследования: Используется для визуализации биологических тканей (например, наблюдение за транспортом воды в листьях растений и распределением кровеносных сосудов у животных) и реставрации культурных ценностей (проникновение сквозь слои краски для выявления подрисовок древних картин или внутренней структуры артефактов).

Медицинская помощь: В некоторых случаях используется для визуализации поверхностных кожных сосудов, выявления тканевого отека или помощи в определении мельчайших кровеносных сосудов и нервов во время хирургических операций (требуется использование специфических контрастных агентов).

5. Другие специальные сценарии

Автомобильная система помощи водителю: Повышает дальность и точность обнаружения пешеходов и препятствий в темное время суток, при сильном дожде или в тумане, компенсируя ограничения камер видимого света.

Тушение пожаров: Проникает сквозь густой дым, чтобы обнаружить людей, находящихся в ловушке, или местоположение источников огня, помогая пожарным действовать в условиях ограниченной видимости.