Lente de passagem de banda infravermelha: o que é? O que é que ele faz?

Embora a escolha do módulo de câmera certo seja importante para aplicações de visão incorporada, a escolha dos filtros e lentes de banda IR adequados é igualmente importante. Os filtros e lentes de banda IR corretos garantem a qualidade da imagem e o desempenho do sistema. Por exemplo, em uma aplicação de visão embutida particular, onde precisamos bloquear comprimentos de onda específicos de luz enquanto permitimos que os comprimentos de onda desejados caam no sensor, um filtro de banda de passagem IR é necessário.
 
O que é exactamente um filtro de banda de passagem IR? O que é que ele faz? Vamos passar por este artigo para entender brevemente.
 

O que são filtros e lentes de banda de infravermelho?

As lentes de banda de passagem de infravermelhos são projetadas especificamente para permitir que comprimentos de onda específicos de luz infravermelha passem enquanto bloqueiam o resto do espectro de luz e são necessárias para aplicações de visão incorporada que precisam operar em comprimentos de onda infravermelhos específicos. Por exemplo, a luz infravermelha (normalmente referida como infravermelha próxima que varia de 780-1500nm) precisa ser capturada com precisão para processamento por algoritmos do sistema, enquanto a luz visível (380nm a 700nm) precisa ser efetivamente bloqueada. Temos umcompreensão antes- Não.

 
Os filtros de banda de passagem IR conseguem isso por meio de um revestimento óptico especial de vidro que permite que comprimentos de onda IR específicos passem enquanto refletem ou absorvem a luz visível. Os dois principais tipos de filtros IR mais comuns são:

1. filtros IR reflectores.
2. filtros de absorção de IR.

A seguir, apresenta-se uma compreensão pormenorizada destes dois tipos de filtros de passagem de ar.

 
Filtros IR refletores

Este tipo de filtro é também chamado de espelho refrigerado óptico e é fabricado por revestimento a vácuo em vidro branco óptico. A função principal é refletir a luz visível, permitindo o passagem dos comprimentos de onda infravermelhos. Tem uma aparência espelhada, daí o nome. Os filtros IR refletores funcionam bem em aplicações que exigem baixa transmissão de infravermelho, como em certos sistemas de vigilância ou inspeções industriais, onde são eficazes em minimizar a interferência da luz visível, mantendo um certo nível de transmissão de luz infravermelha.Aprenda sobre o módulo da câmara- Não.
 

Filtros IR absorventes

Ao contrário dos tipos refletores, os filtros IR absorventes são tipicamente revestidos de preto ou feitos de vidro preto, e absorvem a luz visível e permitem que os comprimentos de onda infravermelhos cheguem ao sensor de imagem. Este tipo de filtro de passagem IR é mais comum em aplicações que exigem alta transmissão IR, como imagem médica e biométrica. Os filtros IR absorventes têm uma sensibilidade IR mais elevada do que os tipos refletivos, o que os torna mais eficazes em cenários em que é necessária uma captura de imagem IR precisa.
 
Naturalmente, ao escolher um filtro de banda de passagem IR, a percentagem de transmissão e a selecção espectral do filtro também devem ser consideradas.

 
Comparação da percentagem de transmissão dos filtros reflectores e absorventes

A percentagem de transmissão, a relação entre a intensidade da luz transmitida e a intensidade da luz incidente, afeta directamente a qualidade da imagem e a quantidade de luz da lente de contato recebida pelo sensor.
 
Os filtros IR refletores são menos eficientes na transmissão de luz infravermelha, mas são capazes de refletir a maioria da luz visível, o que é útil em certas aplicações onde há a necessidade de minimizar a interferência da luz infravermelha nas imagens visíveis. No entanto, a sua baixa transmissão de luz infravermelha pode limitar a sua utilização em aplicações que exigem uma elevada transmissão de luz infravermelha.
 
Em contraste, os filtros de IR de absorção exibem maior eficiência na transmissão de luz IR, especialmente na faixa de infravermelho próximo (780-1500nm). Eles são capazes de absorver a maior parte da luz visível, permitindo assim que mais luz infravermelha atinja o sensor. Esta propriedade torna os filtros IR absorventes ideais para aplicações que exigem alta sensibilidade IR, como vigilância de visão noturna ou imagem médica.

 
Características principais dos filtros de banda de passagem de IR para aplicações de visão incorporada

Capacidade de bloqueio superior:Os filtros de banda de passagem IR são excelentes em bloquear ondas de luz indesejadas. A luz de outras regiões espectrais é efetivamente bloqueada, melhorando assim o contraste e a qualidade geral da luz infravermelha transmitida. Isso garante que o sensor de imagem receba apenas os comprimentos de onda desejados de luz infravermelha.
 
Eficiência de transmissão mais elevada:Estes filtros conseguem uma elevada transmissão na faixa de comprimento de onda especificada, garantindo a passagem suave da luz infravermelha desejada. Isto melhora a qualidade da imagem e o desempenho do sensor em aplicações em que a luz infravermelha é a principal ou única fonte de luz.
 
Seletividade de comprimento de onda:O filtro de passagem IR permite apenas uma gama estreita de comprimentos de onda, isolado efetivamente comprimentos de onda IR específicos para atender às necessidades da aplicação alvo. Esta seletividade permite-lhes controlar com precisão o comprimento de onda.
 
Estabilidade térmica:Os filtros de banda de passagem IR mantêm as suas características de desempenho mesmo em ambientes com variações de temperatura. Isto significa que podem ser utilizados em ambientes com temperaturas flutuantes, como a vigilância ao ar livre ou o controlo de processos industriais, sem que a sua filtração seja afectada por alterações de temperatura.
 
Melhor qualidade de imagem:Ao reduzir a luz vago e aumentar a pureza da luz infravermelha, os filtros de banda de passagem IR ajudam a melhorar a clareza e o detalhe da imagem, o que é importante para a inspeção e análise visuais de alta precisão.

Ampla gama de aplicações:Quer seja em sistemas de vigilância, dispositivos de imagem médica, sistemas agrícolas inteligentes ou sistemas biométricos, os filtros de passagem infravermelhos fornecem a transmissão de luz infravermelha necessária para apoiar o funcionamento eficaz destas tecnologias.

 
Áreas de aplicação dos filtros de bandapass IR

Sistemas de vigilância:No domínio da vigilância de segurança, os filtros de banda de passagem IR melhoram as capacidades de vigilância noturna, isolando comprimentos de onda infravermelhos específicos para melhorar a clareza e o detalhe da imagem, o que é útil para sistemas de vigilância 24 horas que podem capturar imagens claras em ambientes de pouca
 
Dispositivos de imagem médica:Em aplicações de imagem médica, como câmeras de imagem térmica, o filtro de passagem infravermelho é usado para isolar comprimentos de onda infravermelhos específicos para medição precisa de temperatura e análise de tecidos. É benéfico para a detecção precoce da doença, monitorização do paciente e avaliação do tratamento.
 
Sistemas de agricultura inteligente:Na agricultura de precisão, os filtros de banda de passagem IR ajudam os drones e equipamentos de sensoriamento remoto a analisar a saúde das culturas, isolando comprimentos de onda indicativos do estresse das plantas, dos níveis de água e do teor de clorofila. Isso permite que os agricultores tomem decisões mais inteligentes sobre irrigação, fertilização e controle de pragas, levando a melhores rendimentos e saúde das culturas.

 
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