Кратко о технологии. SWIR-камеры линейного сканирования позволяют обнаруживать различия между материалами, которые практически невозможно различить в видимом свете. В сочетании с построчной съемкой эта технология особенно эффективна для непрерывного контроля продукции на конвейере.
1. Почему обычной RGB-камеры недостаточно?
Обычные промышленные RGB-камеры хорошо подходят для анализа цвета, формы, текстуры и видимых дефектов. Однако два материала могут выглядеть практически одинаково в видимом диапазоне и при этом по-разному отражать коротковолновое инфракрасное излучение.
SWIR (Short-Wave Infrared) позволяет получать дополнительную информацию о свойствах материалов, содержании влаги, покрытиях и загрязнениях.
| Критерий | RGB | SWIR |
|---|---|---|
| Основная информация | Цвет и внешний вид | Спектральный отклик материалов |
| Влажность | Ограниченные возможности | Возможность выявления различий |
| Сортировка материалов | По цвету и форме | По дополнительным спектральным признакам |
| Контроль поверхности | Видимые дефекты | Дополнительный контраст покрытий и загрязнений |
2. Как работает SWIR-камера линейного сканирования?
В отличие от матричной камеры, которая регистрирует целый кадр, линейная камера получает изображение последовательно, строка за строкой.
Когда объект перемещается перед камерой, полученные строки объединяются в непрерывное двумерное изображение. Такой принцип особенно удобен для контроля рулонных материалов, сортировочных конвейеров и высокоскоростных производственных линий.
Принцип построения системы
SWIR-освещение → SWIR-объектив → SWIR-камера → Обработка изображения → Результат контроля
Главное преимущество: SWIR помогает различать материалы по их оптическому отклику, а технология Line Scan обеспечивает непрерывную съемку движущейся продукции.
3. Шесть основных областей применения
Сортировка продуктов
Выявление различий во влажности, составе и свойствах пищевых продуктов, а также некоторых посторонних включений при непрерывной сортировке.
Сортировка материалов
Различение материалов со схожим внешним видом для автоматизированной классификации на сортировочных линиях.
Контроль полупроводников
Дополнение видимого контроля при проверке пластин, кристаллов, соединений и отдельных особенностей полупроводниковых материалов.
Контроль солнечных элементов
Непрерывная инспекция фотоэлектрических пластин, элементов и производственных операций.
Бесконтактный анализ
Выявление изменений оптического отклика материалов, связанных с содержанием влаги, при подходящем освещении и калибровке.
Контроль пленок и покрытий
Обнаружение различий между покрытиями, клеевыми слоями, пленками и загрязнениями, которые трудно различить в видимом диапазоне.
4. SWIR-камеры линейного сканирования Contrastech
Линейка Contrastech включает SWIR-камеры на базе InGaAs с различным разрешением для задач промышленного контроля и сортировки.
| Модель | Resolution | Line Rate | Spectral Range | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| iBt-SW05K | 512 × 2 | 29.4 kHz | 950–1700 nm | Стандартный контроль и сортировка |
| iBt-SW1K | 1024 × 1 | 29.4 / 40 kHz | 950–1700 nm | Универсальный промышленный контроль |
| iBt-SW2K | 2048 × 1 / 2560 × 1 | 40 / 196 kHz | 950–1700 nm | Контроль с повышенной детализацией |
Характеристики зависят от конкретной модификации. Перед выбором оборудования необходимо проверить техническую спецификацию.
5. Как правильно подобрать SWIR-камеру?
Для выбора камеры необходимо учитывать условия эксплуатации и требования к изображению. В первую очередь важно определить:
01. Контролируемый материал. Что именно необходимо исследовать или сортировать?
02. Задача контроля. Какие свойства невозможно определить с помощью RGB?
03. Скорость движения. С какой скоростью перемещается объект?
04. Ширина зоны контроля. Какую область необходимо охватить?
05. Минимальный размер дефекта. Какая детализация изображения требуется?
06. Рабочее расстояние. Как далеко камера расположена от объекта?
07. Освещение. Какой источник SWIR-излучения используется?
08. Интерфейс подключения. Как камера будет интегрирована в систему обработки изображений?
6. Почему важны объектив и освещение?
Эффективность SWIR-системы зависит не только от камеры. Объектив должен обеспечивать достаточное пропускание в рабочем спектральном диапазоне, а освещение — формировать необходимый контраст на поверхности объекта.
SWIR-камера
Разрешение, чувствительность, скорость сканирования и интерфейс передачи данных.
SWIR-объектив
Спектральное пропускание, фокусное расстояние, поле зрения и оптическое разрешение.
SWIR-освещение
Длина волны, мощность, геометрия освещения и равномерность светового поля.
7. RGB и SWIR: не замена, а дополнение
SWIR не обязательно заменяет традиционную RGB-камеру. Во многих промышленных задачах оптимальный результат достигается при совместном использовании двух технологий.
RGB обеспечивает информацию о цвете, форме и видимых дефектах, тогда как SWIR помогает обнаруживать дополнительные различия в свойствах материалов.
Вывод: если обычная камера не позволяет надежно различать материалы или выявлять определенные особенности продукции, SWIR Line Scan может стать эффективным дополнением к существующей системе машинного зрения.
Подбираете SWIR-камеру для промышленного контроля?
Ознакомьтесь с решениями Contrastech для сортировки материалов, контроля качества и непрерывной инспекции производственных линий.
Смотреть SWIR-камеры
