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近紅外在機器視覺檢測中的應用


什么是近紅外:
紅外線的波長范圍很寬,人們將不同波長范圍的紅外線分為近紅外、中紅外和遠紅外區域,相對應波長的電磁波稱為近紅外線、中紅外線及遠紅外線。
根據使用場合,紅外線劃分范圍有一定的區別:
通過大氣的波段劃分
近紅外波段 1~3微米   中紅外波段 3~5微米   遠紅外波段 8~14微米
根據紅外光譜劃
近紅外波段 1~3微米   中紅外波段 3~40微米   遠紅外波段 40~1000微米
醫學領域劃分
近紅外區 0.76~3微米   近紅外線或稱短波紅外線,波長0.76~1.5微米,穿入人體組織較深,約5~10毫米; 遠紅外線或稱長波紅外線,波長4~400微米,穿透組織深度3-5厘米。

在機器視覺紅外成像中,由于傳感器的感應限制,我們一般將近紅外定義為0.9-1.7μm波長范圍內的光線.由于普通硅傳感器的上限約為1.0μm,而近紅外為(0.9-1.7um),所以近紅外成像需要使用能在此波段內工作的近紅外工業相機,近紅外鏡頭,紅外濾光片等

為什么使用近紅外成像

由于近紅外波段對特定物質的穿透性能,使用近紅外成像時,水蒸氣、霧和硅等材料均為透明,在可見光環境下近乎相同的顏色使用近紅外也可輕松區分。所以,很多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.

1、下圖中在可見光成像中,蘋果顏色鮮艷表面無異常,而在近紅外成像中蘋果的淤傷清晰可見

2、下圖中,機器視覺可見光成像中未能觀測到塑料瓶中粉末的位置,使用近紅外穿透瓶身,塑料瓶變透明,

瓶內粉量清晰可見面禮

近紅外成像的應用:

太陽能電池檢測
表面探傷檢測
瓶裝液位檢測
識別與排序

生產過程質量檢測

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