【光电智造】短波红外（SWIR）成像多行业应用案例

短波红外镜头

了解需要检测的波长范围，并选择能够覆盖该波长范围的镜头也很重要。短波成像即对于可见光成像来说，可以全天候具有视觉效果，能在夜空下观测。昼夜成像。隐蔽照明、能看到隐蔽的激光和信标、无需低温制冷。如需要SWIR成像检测，则需要使用SWIR镜头。

我司的短波红外镜头全系列产品焦距为8mm-80mm，覆盖范围广，可以适用于多种相机类型，成像质量稳定，结构紧凑，小巧轻便，坚固耐用。

SWIR短波红外成像有哪些应用？

左：是在满月之夜日落后2小时拍摄的，距离为250m。可见光图像是使用佳能5D Mark iii和115mm f/4.5镜头拍摄的，曝光强制为1/30秒，ISO 12800。

右：是在满月之夜日落后2小时在250m范围内拍摄的。上面的SWIR图像是使用高清1280x1024 JSX相机拍摄的。图像是使用50mm f/1.4 SWIR优化镜头拍摄的，曝光设置为1/30秒。夜空的环境辐照度，高增益SWIR相机能够在可见光图像上产生清晰的夜间图像。

短波红外InGaAs相机具有穿越雨水，雾霾，烟雾和其他遮蔽物拍照的能力。无法检测到左侧的可见光图像。但是，SWIR相机能够通过大气遮蔽物来确定其背后的原因。

右边的图像是在黄昏前的傍晚拍摄的，距离地面约150英尺。这里显示的建筑物距离约1.5英里。

波长较长的光更容易穿过大气遮蔽物，如灰尘、雾霾和烟雾。由于SWIR波段的波长比可见光长，SWIR摄像机能够对烟雾后面的场景进行成像，如右侧的森林火灾图像所示。

左图：热像仪检测温度对比。因为游泳者的温度与水相似，所以他们很容易与背景融为一体。这称为热交叉。

右图：SWIR相机检测的反射光类似于可见光相机。由于SWIR光在水中的高吸收率，SWIR图像中显示的游泳者表现出高图像对比度，使其更容易被检测。

左图：在近乎无月的夜晚，从关闭前灯的车辆上拍摄的可见图像。

右图：使用人眼无法检测到的SWIR照明器拍摄同一场景的SWIR图像。

传感器无限SWIR摄像头可以配备到车辆平台上，以在完全黑暗的情况下增强驾驶员的视力。

左图：使用长波红外（LWIR）成像仪的玻璃窗热图像。

右图：同一场景的SWIR图像。

SWIR光与类似于可见光的物体相互作用，因此通过玻璃窗产生熟悉的图像。请注意，停车场中的汽车具有类似于可见光摄像头产生的阴影。

左图：用手机摄像头拍摄水塔的可见图像。

右图：同一场景的SWIR 图像。

SWIR相机比可见光相机检测波长更长的光，使水塔上的各种油漆层出现在SWIR图像中。

左图：用手机摄像头拍摄的商业建筑内墙的可见图像。

右图：维护和维修工作对住宅和商业建筑业主来说成本很高。每个内部和外部墙都可以在油漆表面下方包含有价值的信息。使用红外检测摄像机快速识别螺柱和结构元素以及有关电气、HVAC、水和安全系统的详细信息 发现隐藏的水分模式，在潜在的管道或外部泄漏蔓延之前识别它们。

左图：人眼的SWIR直接图像特写显示了捕获的细节水平。角膜的透明度很好地延伸到SWIR波段，再加上减少的组织散射，改善了比可见光相机捕获的精细细节。这种精细的结构是个体的唯一标识符，因此在可见光中获取的生物特征匹配算法和数据库应完全适用于SWIR图像。这为捕获虹膜图像开辟了新的灵活性。最重要的是，SWIR提供了使用受控光源远距离捕获虹膜图像的能力，这些光源对人眼安全且基本上无法检测到，因为它们甚至不会触发虹膜闭合。SWIR提供了捕捉虹膜图像的独特功能，即使个人戴着普通眼镜甚至太阳镜。

右图：视网膜血管网络的面部视图。神经纤维层和神经节细胞层中的血管为红色，内丛状层为绿色，外丛状层为蓝色。跨越不同层的大血管。

左图：视网膜的宽视场高速SD-OCT图像显示了视网膜和脉络膜（视网膜下方的血管层）的结构细节。这些图像有助于诊断、监测和治疗眼部疾病，如青光眼、黄斑变性和糖尿病视网膜病变。

右图：为脉络膜的视网膜血管网络的高速SD-OCT面部地图。这说明了眼部诊断的新水平，称为OCT血管造影，可以测量血流量以确定组织健康。在上图中，视网膜神经纤维层和神经节细胞层中的血管为红色，内部丛状层中的血管为绿色，外丛状层中的血管为蓝色。

左图：从角膜顶部到晶状体底部的眼睛前部的高速SD-OCT图像。这片3D图像捕获有助于眼科医生在Lasic或晶状体置换手术前评估角膜和晶状体，并评估角膜和虹膜之间角度导致青光眼的可能性。

右图：整个OCT体积的3D体积渲染，说明了高速SD-OCT在一次捕获中映射整个眼睛后部的能力。

左图：苹果的可见光图像。

右图：苹果的SWIR图像。SWIR光在水中具有很高的吸收率，使得苹果的瘀伤部分很容易在SWIR中检测到。

左图：2016年6月15日印第安纳州黎巴嫩附近可见的雷暴云基地。

右图：2016年6月15日，印第安纳州黎巴嫩附近的SWIR雷暴云基地，在SWIR图像中显示了更高的动态范围和增强的云纹理细节。