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短波红外的运用

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　　短波红外是什么 ?

　　

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　　短波红外是指波长在1400nm到3000nm之间的波段，是人肉眼看不见的光谱。现在由于InGaAsI(900nm-1700nm)传感器的诞生，才使得短波红外在现实生活中的到大量的运用。但由于InGaAsI传感器晶元的生产难度级良品率问题，国内外传感器的价格居高不下。例如山西国惠的GH-FPA00(640X512-15UM)报价在13.5万，即使是GH-FPA03(320X256-30UM)也需要7.5万，相比于长波非制冷机芯640的不到2万元的价格，确实差距巨大，更别提那些不值钱的CMOS相机。

　　但是短波成像既相对于可见光成像具有全天候的视觉效果，又相对于长波成像能穿过玻璃成像成为可能，更能在对一些特别物质的吸收特性进行光谱分析，同时短波红外又具有高灵敏度高分辨率、能在夜空辉光下观测、昼夜成像、隐蔽照明、能看到隐蔽的激光器和信标、无需低温制冷、可采用常规的低成本可见光透镜、尺寸小、功率低、使它在未来发展的成长空间要相对于后两者要高。

　　下面介绍短波红外在现社会的一些运用：

　　液体和食物检测：

　　

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　　上两对比图中都是运用短波红外对不同物质对光谱的不同吸收特性呈现的画面，可以更好的为生产劳动进行品质的合格监控。

　　2.安防监控;

　　

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　　此组对比图中运用到了短波红外能够穿透玻璃进行成像的特点，能够反映出人物本身的样貌。在安防监控中可根据监拍录像发现可疑人物的面部影像，能够更有利于对案件的侦破。

　　3.半导体和光伏产业

　　

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　　二组图是短波成像对线路板和光伏太阳能板的焊接状况及裂片状况进行的检测，线路板和光伏板在通电情况下，各故障单元的显示状况和正常回路的图像有很大的差别，软件根据图像采集的数据信息，会很轻松分辨出人眼不易观察的缺陷。

　　4.医药行业：

　　

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　　各病变细胞的检测

　　

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　　牙齿表面及搪瓷咬合检测。

 

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　　胶囊的糖衣和内部检测分析。

　　5.电缆检测

　　

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　　图示是发热的光缆在短波、可见光、长波城乡的各对比图，可以轻易的发现，短波成像在电缆通信故障后更容易对小范围、密集程度高的热像单元进行分析诊断。

　　6.国防和消防安全

　　

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　　短波红外在夜晚也能够清晰成像，比长波图像的一团亮色，更容易区分目标。同时夜晚也能够在不同地区进行快速搜救。

　　7.森林防火

　　

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　　上图是可见光成像和短波成像所拍摄的照片。左图由于大量的浓烟覆盖不能够区分着火点在哪个区域，但是短波成像能够透过这些烟雾将灾害更直接的呈现面前，对下一步的扑灭行动给出了具体的目标。

　　8.矿物质的发现;

　　

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　　根据矿物含量，不同成分会吸收光波的量，从而形成不同的反射率。可迅速发现潜在的矿区。

　　9.工业识别分拣;

　　工业分拣主要是运用在两个方面：1同类产品的分级、2异类产品的分选。传统的人工识别分拣主要是根据目标物质的物理特性或化学方式进行分拣，既效率低下又浪费时间，但是短波成像可利用其可见光部分的光谱特性进行快速、高效的筛选活动。

　　

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　　图示是一种混合塑料的分选设备。现在主要塑料的化学成分分别为PE/PVC/PET。然则各塑料对特性波长的光谱的吸收率是不一样的，再经过软件的数据分析对比，可以快速确定此种材料的成分，再依靠其它的配件装置可以将选定的目标进行分离。

　　短波红外的成像的运用还有很多的拓展，需要人们去开拓和摸索。若是短波探测器的生产技术能够实现成本上的革命性突破，相信短波成像在具有如此多的技术优势下在各领域的运用都将普及开来。