kontakt kamery@atesystem.cz
kontakt +420 595 170 472

8. říjen 2019

Co vše jste (ne)věděli o SWIR aplikacích

Vytvořil:

Filip Volný

Ve většině aplikací, se kterými se ve strojovém vidění setkáváme, se pro kontrolu, detekci apod. využívá především viditelné spektrum, případně blízké infračervené (NIR – near infrared). Existují však aplikace, kdy je potřeba opustit tyto vlnové délky a posunout se do pásma Short-wave infrared (SWIR).

Toto spektrum je definováno od 1 000 do 2 500 nm, ale ve strojovém vidění se setkáváme s ohraničením 900 až 1 700 nm. To je dáno kamerovými senzory, které jsou v této oblasti citlivé. Citlivost zajišťuje senzor, který je vyroben z kombinace prvků Indium, Galium a Arsen (inGaAs).

Důvod, proč je potřeba snímat v těchto vlnových délkách je poměrně jednoduchý. SWIR světlo dokáže proniknout skrz určité materiály a my jsme pak kamerou schopni vidět i to, co je uvnitř obalu, vnitřní strukturu materiálu nebo například začínající hnilobu na potravinách. SWIR spektrum je opravdu mocný pomocník, který nám dokáže odhalit defekty, které prostým okem nemůžeme vidět. Proto se stále častěji používá tato technologie v mnoha různých průmyslech, dopravních systémech, zdravotnictví a farmacii, vědě a výzkumu a v neposlední řadě také v zemědělství a potravinářství.

Elektormagetické spektrum

Pro snímání v tomto spektru potřebujeme speciální kamerové komponenty. Jedná se v první řadě o kameru se snímačem citlivým pro SWIR vlnové délky, dále objektiv vyrobený z materiálů, které propouští SWIR světlo a také zdroj tohoto záření. Sluneční záření samozřejmě tuto část spektra také obsahuje, ale na to se nemůžeme spolehnout, stejně jako ve všech ostatních aplikacích. Je proto potřeba průmyslové světlo, které nám tyto vlnové délky poskytne.

Kamerové komponenty pro SWIR spektrum

Zde jsou příklady kamerových komponent, které umíme dodat, a ze kterých vám sestavíme kamerový systém dle vašich požadavků:

Kamera Photonfocus pro SWIR spektrumKamery Photonfocus

SWIR kamery Photofocus jsou osazeny CMOS 1" InGaAs senzorem citlivým ve vlnových délkách 900 až 1700 nm. Díky němu jsou vhodné pro aplikace s vysokým dynamickým rozsahem (HDR) a disponují vysokým odstupem signálu od šumu (SNR). Kamery mají globální závěrku (Global Shutter) a umožňují tak expozičními časy v řadu mikrosekund. Rozlišení kamer Photonfocus SWIR je 640 × 512 pixelů a snímková frekvence dosahuje 300 snímků za sekundu, což připouští použití i pro poměrně rychlé děje. Řada kamer Photonfocus pro SWIR oblast je k dispozici pro Gigabitový ethernet (GigE Vision) a pro Camera Link Base.

Objektivy Edmund Optics pro SWIR spektrumObjektivy Computar a filtry a objektivy Edumund Optics

Objektivy pro oblast SWIR jsou vyrobeny ze speciálních materiálů a vstupní čočka je vždy potažena vhodnou antireflexní vrstvou. To umožňuje přenést co nejvíce světla na senzor kamery. Objektivy od těchto společností výborně pracují ve vlnových délkách 800 až 2000 nm a jsou vhodné i pro senzory o velikosti větší než 1". Pokrývají rozsah ohniskových délek 8 až 100 mm.

K vylepšení obrazu a získání pouze požadovaných informací je vhodné použít filtry, které umí odříznout kratší vlnové délky (od 740 nm). Společnost Edmund Optics, jíž jsme obchodním zástupcem pro ČR a SR,  má těchto filtrů ve svém portfóliu dostatek.

Světla Effilux

Světla Effilux pro SWIR spektrumPosledním, ale neméně důležitým článkem optické soustavy, je osvětlení. Ve venkovních aplikacích je možno spoléhat na sluneční záření, ale většinou je potřeba nasvítit objekt přídavným SWIR světlem. Firma Effilux má k dispozici jak zadní osvit (série EFFI-MBL, EFFI-MBL-PWR a EFFI-CUBE), tak i přímé nasvětlení (EFFI-Flex a EFFI-Ring) s několika centrálními vlnovými délkami v rozmezí 980 až 1650 nm.

A mnohé další produkty...

Společnost ATEsystem s.r.o. je oficiálním distributorem výše zmíněných SWIR průmyslových kamer a komponent pro strojové vidění pro Českou republiku a Slovenskou republiku. Součástí našich služeb je také servis, technická podpora a poradenství při stavbě kamerového systému. Máte-li zájem o cenovou nabídku, máte-li problém s kamerou, nebo se chcete jen tak poradit, kontaktujte nás. Jsme tady pro vás!

Typické aplikace pro SWIR spektrum

Zde jsou příklady aplikací, které jsou typické pro SWIR spektrum:

Kontrola waferů, polovodičových součástek a solárních článků

Kontrola waferů

Kontrola léků, obalů léčiv a blistrů

Kontrola obalu výrobku (např. leků)

Kontrola hladiny kapaliny v neprůhledném obalu 

Kontrola kapaliny v neprůhledné lahvičce

Kontrola kapalin stejných barev  

Kontrola stejnobarevných kapalin

Kontrola obsahu balení výrobku 

Kontrola potravin uvnitř neprůhledného obalu

Kontrola nepoškozenosti ovoce a zeleniny 

Kontrola nepoškozenosti ovoce a zeleniny

Kontrola pravosti uměleckých děl 

Kontrola pravosti uměleckých děl

A mnohé další aplikace... 

 

Logo
Top