Lente passa-banda infravermelha: o que é? O que isso faz?

Embora a escolha do módulo de câmera certo seja importante para aplicações de visão incorporada, escolher os filtros passa-banda e lentes IR corretos é igualmente importante. Os filtros passa-banda e lentes IR corretos garantem a qualidade da imagem e o desempenho do sistema. Por exemplo, em uma aplicação de visão incorporada específica, onde precisamos bloquear comprimentos de onda específicos de luz enquanto permitimos que os comprimentos de onda desejados caiam no sensor, é necessário um filtro passa-banda IR.
 
Então, o que exatamente é um filtro passa-banda IR? O que isso faz? Vamos ler este artigo para entender brevemente.
 

O que são filtros e lentes passa-banda IR?

As lentes passa-banda IR são projetadas especificamente para permitir a passagem de comprimentos de onda específicos da luz infravermelha enquanto bloqueiam o restante 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 chamada de infravermelho próximo variando de 780 a 1500 nm) precisa ser capturada com precisão para processamento por algoritmos do sistema, enquanto a luz visível (380 nm a 700 nm) precisa ser efetivamente bloqueada. O infravermelho bloqueia a lente? Temos umcompreensão antes.

 
Os filtros passa-banda IR fazem isso por meio de um revestimento de vidro óptico especial que permite a passagem de comprimentos de onda IR específicos enquanto reflete ou absorve a luz visível. Os dois principais tipos de filtros IR mais comuns são:

1. filtros IR reflexivos.
2. filtros IR absorventes.

A seguir, uma compreensão detalhada desses dois tipos de filtro passa-ir.

 
Filtros IR reflexivos

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

Filtros IR Absortivos

Ao contrário dos tipos reflexivos, os filtros infravermelhos absorventes são normalmente 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. Esse tipo de filtro passa-infravermelho é mais comum em aplicações que exigem alta transmissão de infravermelho, como imagens médicas e biometria. Os filtros IR absorventes têm uma sensibilidade IR mais alta do que os tipos reflexivos, o que os torna mais eficazes em cenários em que a captura precisa de imagens IR é necessária.
 
Obviamente, ao escolher um filtro passa-banda IR, a porcentagem de transmissão e seleção espectral do filtro também deve ser considerada.

 
Comparação da porcentagem de transmissão para filtros reflexivos e absorventes

A porcentagem de transmissão, a relação entre a intensidade da luz transmitida e a intensidade da luz incidente, afeta diretamente a qualidade da imagem e a quantidade de luz da lente infravermelha recebida pelo sensor.
 
Os filtros infravermelhos reflexivos são menos eficientes na transmissão de luz infravermelha, mas são capazes de refletir a maior parte da luz visível, o que é útil em certas aplicações onde há necessidade de minimizar a interferência da luz infravermelha nas imagens visíveis. No entanto, sua baixa transmissão de luz infravermelha pode limitar seu uso em aplicações que exigem alta transmissão de infravermelho.
 
Em contraste, os filtros 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 chegue ao sensor. Essa propriedade torna os filtros de infravermelho absorventes ideais para aplicações que exigem alta sensibilidade de infravermelho, como vigilância por visão noturna ou imagens médicas.

 
Principais recursos dos filtros passa-banda IR para aplicações de visão incorporada

Capacidade de bloqueio superior:Os filtros passa-banda IR são excelentes no bloqueio de 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 da luz infravermelha.
 
Maior eficiência de transmissão:Esses filtros alcançam alta transmissão na faixa de comprimento de onda especificada, garantindo a passagem suave da luz infravermelha desejada. Isso melhora a qualidade da imagem e o desempenho do sensor em aplicações onde a luz infravermelha é a fonte de luz primária ou única.
 
Seletividade de comprimento de onda:O filtro de passagem IR permite a passagem de apenas uma faixa estreita de comprimentos de onda, isolando efetivamente comprimentos de onda IR específicos para atender às necessidades da aplicação alvo. Essa seletividade permite que eles controlem com precisão o comprimento de onda.
 
Estabilidade térmica:Os filtros passa-banda IR mantêm suas características de desempenho mesmo em ambientes com variações de temperatura. Isso significa que eles podem ser usados em ambientes com temperaturas flutuantes, como vigilância externa ou controle de processos industriais, sem que sua filtragem seja afetada por mudanças de temperatura.
 
Qualidade de imagem aprimorada:Ao reduzir a luz difusa e aumentar a pureza da luz infravermelha, os filtros passa-banda IR ajudam a melhorar a clareza e os detalhes da imagem, o que é importante para inspeção e análise visual de alta precisão.

Ampla gama de adaptabilidade de aplicação:Seja em sistemas de vigilância, dispositivos de imagens médicas, sistemas agrícolas inteligentes ou sistemas biométricos, o filtro passa-infravermelho fornece a transmissão de luz infravermelha necessária para apoiar a operação eficaz dessas tecnologias.

 
Áreas de aplicação para filtros passa-banda IR

Sistemas de vigilância:No campo da vigilância de segurança, os filtros passa-banda IR aprimoram os recursos de vigilância noturna, isolando comprimentos de onda infravermelhos específicos para melhorar a clareza e os detalhes da imagem, o que é útil para sistemas de vigilância 24 horas que podem capturar imagens nítidas em ambientes com pouca ou nenhuma luz, melhorando assim a segurança.
 
Dispositivos de imagem médica:Em aplicações de imagens médicas, como câmeras termográficas, o filtro de passagem infravermelho é usado para isolar comprimentos de onda infravermelhos específicos para medição precisa de temperatura e análise de tecidos. Benéfico para a detecção precoce de doenças, monitoramento do paciente e avaliação do tratamento.
 
Sistemas agrícolas inteligentes:Na agricultura de precisão, os filtros passa-banda IR ajudam os drones e equipamentos de sensoriamento remoto a analisar a saúde das culturas, isolando comprimentos de onda indicativos de estresse da planta, níveis de água e teor de clorofila. Isso permite que os agricultores tomem decisões mais inteligentes de irrigação, fertilização e controle de pragas, levando a melhores rendimentos e saúde das culturas.

 
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