光源在視覺系統中圖像非常重要,通過適當的光源照明可以將被測物體的目標信息與背景信息區分,以獲得高品質,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點,尤其是在半導體領域,近紅外光對半導體材料具有較強穿透力,在半導體領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,在可見范圍內表現與光子相似。雖然SWIR中目標的光譜含量不同,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。這種優勢讓SWIR與許多工業機器視覺應用的需求更緊密地結合在一起。它占據了近紅外以上的電磁波譜,完全超出了傳統硅基成像傳感器的能力范圍。

優點
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
●可采用常規的低成本可見光透鏡
●尺寸小
●功率低
應用
近紅外一般定義為700-2000nm波長范圍內的光線,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用可通過近紅外成像完成。當使用近紅外成像時,水蒸氣、硅、部分化合物、部分藍膜等特定材料均為透明,這為原材料檢測應用提供了獨特的選擇,如硅片表面和內部的成像缺陷。因此紅外顯微檢測被應用于半導體行業的各個方面。

此外,紅外光還有其他領域也應用廣泛,如在食品領域上依據不同材料的吸光特性不同,在成像上會顯示不同的顏色,例如區分調味料、鹽、糖等;檢測蘋果內部是否有壞損、區分水和油;區分不同的塑料物質等。
紅外器件
紅外光源目前使用最多的是LED和鹵素燈。
LED光源的優點是發熱低、耗電低、與鹵素燈相比壽命長。因此,一般長期使用的FA領域,LED是首選光源。
但是,LED光源與鹵素燈相比光量不足,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。
鹵素燈的缺點在于壽命短、發熱量高。鹵素燈與LED光源相比,光量高,波長寬。因此鹵素燈通常適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更好,對紅外光線有著更好的透光率,成像效果更佳。
結語
紅外光及其成像具有其特殊的優點,使得它們可以用于各種各樣的應用和產業,尤其是其對半導體材料的穿透能力,使其在半導體缺陷檢測領域發揮重要作用,但并不是所有材料都對紅外波段有響應,因此提前了解被檢測材料類型以及它對哪個波長有響應,是使用紅外檢測的前提之一。
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