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近红外在机器视觉检测中的应用


什么是近红外:
红外线的波长范围很宽,人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域,相对应波长的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线。
根据使用场合,红外线划分范围有一定的区别:
通过大气的波段划分
近红外波段 1~3微米   中红外波段 3~5微米   远红外波段 8~14微米
根据红外光谱划
近红外波段 1~3微米   中红外波段 3~40微米   远红外波段 40~1000微米
医学领域划分
近红外区 0.76~3微米   近红外线或称短波红外线,波长0.76~1.5微米,穿入人体组织较深,约5~10毫米; 远红外线或称长波红外线,波长4~400微米,穿透组织深度3-5厘米。

在机器视觉红外成像中,由于传感器的感应限制,我们一般将近红外定义为0.9-1.7μm波长范围内的光线.由于普通硅传感器的上限约为1.0μm,而近红外为(0.9-1.7um),所以近红外成像需要使用能在此波段内工作的近红外工业相机,近红外镜头,红外滤光片等

为什么使用近红外成像

由于近红外波段对特定物质的穿透性能,使用近红外成像时,水蒸气、雾和硅等材料均为透明,在可见光环境下近乎相同的颜色使用近红外也可轻松区分。所以,很多使用可见光难以或无法实施的应用可通过近红外成像完成.

1、下图中在可见光成像中,苹果颜色鲜艳表面无异常,而在近红外成像中苹果的淤伤清晰可见

2、下图中,机器视觉可见光成像中未能观测到塑料瓶中粉末的位置,使用近红外穿透瓶身,塑料瓶变透明,

瓶内粉量清晰可见面礼

近红外成像的应用:

太阳能电池检测
表面探伤检测
瓶装液位检测
识别与排序

生产过程质量检测

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