短波紅外相機(jī)的鏡頭設(shè)計(jì)需要考慮到短波紅外光的特殊性質(zhì)。由于短波紅外光的波長較長,其在光學(xué)材料中的折射、反射和散射特性與可見光有所不同,因此需要使用專門的光學(xué)材料和設(shè)計(jì)方法來保證鏡頭的成像質(zhì)量。一般來說,短波紅外鏡頭需要具有高透過率、低色差、低像差等特點(diǎn),以確保能夠準(zhǔn)確地聚焦和成像短波紅外光。為了達(dá)到這些要求,鏡頭的光學(xué)元件通常采用特殊的材料,如鍺、硅等,并且需要進(jìn)行精細(xì)的加工和鍍膜處理,以提高其對(duì)短波紅外光的透過率和減少反射損失。此外,鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要考慮到相機(jī)的應(yīng)用場景和性能要求,如焦距、視場角、光圈等參數(shù)的選擇,以及是否需要具備變焦、防抖等功能。短波紅外相機(jī)可觀察云層內(nèi)部水汽分布,助力氣象研究。能源科研短波紅外相機(jī)幀數(shù)
與中波紅外相機(jī)和長波紅外相機(jī)相比,短波紅外相機(jī)有明顯的區(qū)別。中波紅外和長波紅外相機(jī)主要基于物體的熱輻射進(jìn)行成像,而短波紅外相機(jī)則主要利用反射光成像,這使得短波紅外相機(jī)在成像細(xì)節(jié)和對(duì)物體特征的捕捉上更具優(yōu)勢,能夠清晰地識(shí)別出物體的紋理、形狀等細(xì)節(jié)信息,如艦船的名字、標(biāo)志等,而中長波紅外相機(jī)則難以做到這一點(diǎn).另外,在穿透能力方面,雖然中波紅外和長波紅外相機(jī)也有一定的穿透煙霧等障礙物的能力,但短波紅外相機(jī)在這方面表現(xiàn)更為出色,尤其是在霧霾、煙塵等濃重的環(huán)境下,短波紅外相機(jī)能夠更好地“繞過”細(xì)小顆粒,實(shí)現(xiàn)更清晰的成像.此外,短波紅外相機(jī)的光譜范圍與可見光更為接近,這使得它在與可見光相機(jī)配合使用時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)更好的光譜融合和互補(bǔ),為多光譜成像提供更豐富的信息.杭州產(chǎn)品研發(fā)短波紅外相機(jī)用途短波紅外相機(jī)在鐵路軌道檢測中,發(fā)現(xiàn)軌道表面的早期病害。
在環(huán)境監(jiān)測方面,短波紅外相機(jī)發(fā)揮著重要作用。它可以用于監(jiān)測大氣中的污染物濃度和分布情況。例如,通過對(duì)大氣中氣溶膠的短波紅外成像,可以分析氣溶膠的成分、粒徑分布等信息,幫助環(huán)保部門了解大氣污染的狀況,制定相應(yīng)的治理措施。同時(shí),短波紅外相機(jī)還可以用于監(jiān)測水體的質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境。它能夠穿透一定深度的水體,觀測到水中的懸浮物質(zhì)、藻類分布以及水下地形等信息,為水資源管理和水生態(tài)保護(hù)提供有力的技術(shù)支持。此外,在森林火災(zāi)監(jiān)測中,短波紅外相機(jī)可以快速檢測到火源和火災(zāi)的蔓延趨勢,為火災(zāi)的早期預(yù)警和撲救提供重要的信息。
短波紅外相機(jī)中的光學(xué)濾光片是關(guān)鍵組件之一。它能夠選擇性地透過特定波長范圍的短波紅外光,同時(shí)阻擋其他不需要的光線,從而提高相機(jī)的成像質(zhì)量和目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確性。濾光片的設(shè)計(jì)基于薄膜干涉原理,通過在基底材料上沉積多層不同折射率的薄膜,精確控制每層薄膜的厚度和折射率,使其對(duì)特定波長的光產(chǎn)生相長干涉,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)波段的高效透過。例如,對(duì)于需要檢測特定物質(zhì)發(fā)射或反射的短波紅外光的應(yīng)用場景,合適的濾光片可以極大地增強(qiáng)目標(biāo)信號(hào)的強(qiáng)度,降低背景噪聲的干擾,使相機(jī)能夠更敏銳地捕捉到細(xì)微的目標(biāo)特征,提升整個(gè)相機(jī)系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下對(duì)目標(biāo)物體的識(shí)別和分析能力。短波紅外相機(jī)可拍攝花卉在不同生長階段的短波紅外特征變化。
短波紅外相機(jī)的重心部件包括探測器、光學(xué)系統(tǒng)和信號(hào)處理電路等。探測器是將短波紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的關(guān)鍵部分,常見的探測器材料有銦鎵砷(InGaAs)等,這些材料具有對(duì)短波紅外光高靈敏度的特性,能夠有效地捕捉到微弱的紅外信號(hào)。光學(xué)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)收集和聚焦物體反射或散射的短波紅外光,使其準(zhǔn)確地照射到探測器上,通常包括鏡頭、濾光片等組件,不錯(cuò)的光學(xué)系統(tǒng)可以提高成像的質(zhì)量和清晰度。信號(hào)處理電路主要對(duì)探測器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、數(shù)字化等處理,將其轉(zhuǎn)化為適合顯示和存儲(chǔ)的圖像信號(hào),先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)能夠增強(qiáng)圖像的對(duì)比度、分辨率和細(xì)節(jié)表現(xiàn),提升相機(jī)的整體性能.短波紅外相機(jī)可拍攝植物光合作用過程中的能量轉(zhuǎn)換情況。能源科研短波紅外相機(jī)幀數(shù)
短波紅外相機(jī)在安防監(jiān)控中,增強(qiáng)對(duì)隱蔽區(qū)域的監(jiān)測能力。能源科研短波紅外相機(jī)幀數(shù)
短波紅外相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有獨(dú)特性。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)短波紅外光的高效聚焦和成像,需要選用特殊的光學(xué)材料,如硫化鋅、硒化鋅等,這些材料在短波紅外波段具有良好的透過率和光學(xué)性能。鏡頭的設(shè)計(jì)要考慮像差校正,確保圖像的清晰度和準(zhǔn)確性,通常采用復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu),如多片鏡片組合,以減少色差、球差等像差的影響。此外,還需考慮光學(xué)系統(tǒng)的密封性和穩(wěn)定性,防止灰塵、水汽等雜質(zhì)進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng),影響成像質(zhì)量,同時(shí)要保證在不同環(huán)境條件下,光學(xué)系統(tǒng)的性能能夠保持穩(wěn)定,滿足相機(jī)在各種應(yīng)用場景下的使用要求,為短波紅外相機(jī)的高性能成像提供保障。能源科研短波紅外相機(jī)幀數(shù)