Yaxın-infraqırmızı kameralar: Bu nədir? Necə işləyir?

NIR imajlaşdırma, 650nm-dən 950nm diapazonunda dalgınlıq aralığında unik perspektivlər təklif edən innovativ bir texnologiyadır. Görməli işıq imajlaşdırmasından fərqlənərək, NIR rəng dəyişikliklərindən az təsirlənir və hər hansı obyektin yüksək səslilikdə göstərilməsinə imkan verir. Bu xüsusiyyət, NIR imajlaşdırmasını tibbi diagnostikadan sənayi keyfiyyət idarəetməsinə qədər çoxsaylı sahələrdə öncü bir texnologiya edir.

NIR imajlaşdırma texnologiyası nədir?

NIR imajlaşdırma texnologiyası, optik imajlaşdırma sahəsində əhəmiyyətli bir inkişaf adımıdır. Bu texnologiya, 650nm-dən 950nm diapazonunda görən işıq spektrinin ötesində yerləşən elektromaqnetik spektrın istifadəsi ilə mürəkkəb obyektləri dərinliklə analiz etməyə imkan verir.

NIR imajlaşdırma dalgınlıq mətbəqi principindən istifadə edir, uzak nesnələri açıq şəkildə proyeksiya edən unikal duyarlıq qrafikini təqdim edir. Traqisional imajlaşdırma üsullarına görə, NIR imajlaşması rəngdən asılı deyil, bu da onların insan müşahidəçiləri üçün daha yaxşı təfərrüatlı şəkillər almaq possibilities verir.

NIR imajlaşdırmasının əsas avantajlarından biri isə müəyyən materiallara, misal üçün plastik və insan tissularına daxil ola biləcəyi yetəzi-dir. Bundan əlavə, NIR imajlaşdırma sistemləri, yaxşı duyarlıqla və yüksək qatarlı imkanlarla az işıq şərtlərində effektiv şəkildə işləyə bilər.

Beləliklə, NIR imajlaşması da bəzı çətinliklərlə qarşılaşır. Məsələn, 700nm-dən 1000nm-ə qədər dalgınlıqda olan nesnələr görünməyə bilər NIR kamera modulu daha ətraflı olaraq, çevrə işıq eksikliyi səbəbindən, gece şərtlərində NIR imajlaşması əlavə işıq mənbələrinə ehtiyac duyur.

NIR imajlaşması necə başa çatılır?

NIR imajlaşdırmanın realizasiyası, sensor texnologiyasında və elektromaqnetik spektrın anlayışında proqressi göstərir. NIR imajlaşması, görən spektrın yaxınlığındakı near-infrared diapazonuna həssas xüsusi kameralar vasitəsilə başa çatılır. Bu, ətrafliqə qırmızı işıq diapazonundan sonra başlayır və təxminən 700nm-dən 950nm-ə qədər uzanır.

Gecə görüş üçün və ya traqikontrol üçün istifadə olunan NIR kameralar, near-infrared spektrına çox həssas sensorlar ilə dizayn edilmişdir. Traşitsionel olaraq, CCD sensorları nIR imajlaşması üçün istifadə edilib, lakin CMOS texnologiyasının ortaya çıxması sahəni revolyusiya etdi. CMOS sensorları, xüsusilə 850nm-dən yuxarıda olan near-infrared diapazonunda daha yüksək həssaslıq göstərir, bu da onları daha ucuz və daha böyük bir məqsədlərdən istifadəyə uyğun edir.

NIR şəkli almaq üçün kameralar tipik olaraq, görən spektrə nisbətən yaxınlığı-körmə spektrinə daha həssas olan daha qalın bir bazə sloyu ilə donatılır. Bu, ətraf mühitdəki işığın çox az olduğu halda də yüksək keyfiyyətli şəkilləri almağa imkan verir. Proses aşağıdakı addımları əhatə edir:

• İşığın alınması: NIR kameraları, yaxınlığı-körmə işıqını kameranın sensörü üzərinə fokuslaşdırmaq üçün adi lenslərlə donatılıb.
• Sensör cavabı: Kameradaki sensör, alınan işıq elektrik sinyallarına çevrilir.
• Şəkil işlənməsi: Elektrik sinyalları sonra analiz edilə biləcək və ya göstərilmək üçün rəqəmsal şəkil yaradılması üçün işlənir.

Əlavə olaraq, müəyyən texnikalar və üsullar istifadəsi ilə NIR şəkli alma keyfiyyəti böyük dərəcədə artırılabilir. Məsələn, şəkil intenzifikatorları, kameranın az işıqlı şərtlərdə istifadəyə yararlı şəkilləri almaq funksiyasını artırır. Bundan əlavə, filtrlərdən istifadə, istənməz dalğa uzunluqlarını blok etməyə kömək edir və kamera yalnızca hazırkı tətbiqə uyğun yaxınlığı-körmə işıqını aşkarlayır.

NIR imajlaşdırma üçün artan tələb

Ən yaxın sətir araşdırmasına görə, NIR imajlaşdırma bazarı yüksələn bir trenddədir. Bazar ölçüsü 2019-cu ildə ətraf-ətraf $285 milyon funtdan iki dəfə çoxlaşmış və 2030-cu ilə qədər $485 milyona çatması gözlənir. Bu böyümə, NIR texnologiyasının sağlamlıq, təhlükəsizlik, ziraat və sənaye inspeksiya sahələrdə istifadəsi artırılması ilə bağlıdır.

NIR kameraları necə işləyir?

NIR kameralar, tipik olaraq 700nm və 1000nm aralığında olan yaxınlığı-kızıl xarici şaquli detek etmək və işləmək üçün dizayn edilmişdir. Bu, görən şaquldan daha çox kızıl xarici şaqula həssas olan spesializə olunmuş sensörler vasitəsi ilə başa çatılır. Bu sensörların yüksək kvant effektivliyi (QE) girişi fotonlarının çoxu elektronlara çevrilməsini və daha sonra istifadə edilə bilən şəkillərə işlənmesini təmin edir. Kvant effektivliyi, NIR kameranın performansı üçün əsas parametrdir. Bu, kameranın girişi fotonlarını aşkar elektrik sinyallarına çevirmək mövcud yetəcəyini ölçür. Daha yüksək QE, həcmi əhəmiyyətli dərəcədə daha yaxşı şəkil keyfiyyəti deməkdir, hətta az şaqul şərtlərində də.

Kameralının sensörü tərəfindən yaxınlığı-kızıl xarici şaqul alınandıqda, bu, qabaqcıl gürültü azaltma, kontrast artırma və rəng düzəlişləri daxil olmaqla bir sıra şəkil işləmə addımlarını keçirir. Mükəmməl şəkil işləmə alqoritmləri, eyni zamanda şəkildəki müəyyən məlumatları çıxarmaq və ya belə xüsusiyyətlərin görünənliyini artırmaq üçün də istifadə edilə bilər.

NIR kameralar tipik olaraq çəkilmiş şəkillərin keyfiyyətini artırmaq üçün rəng filtrlərindən istifadə edir. Məsələn, RGB rəng filtrləri palet seçiminin asanlaşdırılması və rəng dəqiqliyinin artırılması üçün istifadə edilə bilər. Amma, NIR imajlaşmada bu filtrlər infraqırmızı keçid filtrləri ilə düzəltilə və ya əvəz edilə bilər ki, bu da sensöra daha çox yaxın infraqırmızı işıq səyləsinə imkan verir və neticədə aydınlıq şəkillər alınır.

Uyğun açıq idarəetməsi NIR şəkillərinin yüksək keyfiyyətlə çəkilməsi üçün çox vacibdir. Artıq açıq şəkilin aşırı aydınlaşmasına səbəb ola bilər, əks halda isə zəif açıq qonşu və ya qaranlıq şəkillərə səbəb olur. NIR kameralar ümumiyyətlə ən yaxşı şəkil əldə etmək üçün fərqli işıq şərtlərində açıq vaxtını və diafragmağı tənzimləyən avtomatik açıq funksiyaları var. Bundan başqa, düzgün nisbəti saxlamaq şəkildəki çevrilmənin minimal saxlanması üçün vacibdir, bu da doğru analiz və təfsmiç üçün əhəmiyyətli olan şeydir.

RAW formatında şəkilləri çəkmək, əsasən orijinal şəkil məlumatının daha çoxunu saxlayanda, post-prosessingdə daha böyük esneklik təmin edir. Bu, analiz üçün ən yaxşı şəkil keyfiyyəti tələb edilən NIR imajlaşması zamanı xüsusilə faydalıdır. Gündüz əhəmiyyətli işıq uzunluqlarını blok etməklə yüksək keyfiyyətli IR filtrləri də imaj aydınlığını artırmağa kömək edə bilər.

NIR kameralar üçün ümumi tətbiqlər

Tədqiqat və İnkişaf (R&D)

R&D sahəsində, NIR kameralar unikal NIR spektral xüsusiyyətləri olan materialları təhlil etməkdə dəyərli alətdir. Onlar, ilacın inkişafına, kimya təhlilinə və materialların elmi sahəsinə cavab verən xüsusi maddələri müəyyən etmək və miqyaslandırmaqda elmdəncilərə və tədqiqatçılarına kömək edirlər.

Biometrika və giriş idarəetməsi

NIR texnologiyası, xüsusilə qalna tanınışı sistemlərində biometrik sistemlərdə əhəmiyyətli rol oynayır. Texnologiya, müxtəlif işıq şərtlərində detallı şəkillər çəkmək olanağı təqdim edir, bu da güvənli giriş idarəetmə tətbiqləri üçün ideal seçim edir.

Sənaye tətbiqetmələri

Sənaye sahəsində, NIR kameralar keyfiyyət kontrolü üçün, məhsulların defekt və ya xarici obyektlər üçün yoxlanılması və istehsal proseslərinin izlənməsi üçün istifadə olunur. Onlar həmçinin ziraiyyədə bitkilərin sağlamlığını qiymətləndirmək və hasilləri göstərmək üçün də istifadə edilə bilər.

Sinoseen: NIR imajlaşdırma üçün partnyorunuz

Sinoseen, qeyri-sabitli vizion sahəsində 14-yıldan çox təcrübəyə malikdir və 50-dən çox müştəri üçün təxəssüsli komandamız NIR kamera dəstəyi təmin etmişdir. Əgər nIR imajlaşdırma üçün uyğun kamera tələb edirsinizsə, bizə müraciət edin və size ən professional bir növ təkmilləşdirilmiş xidmət təklif edəcəyik.