في تكنولوجيا التصوير التقليدية ، ليلة عقبة دائما اثنين من التحديات الرئيسية التي تحد من الإدراك البصري . بغض النظر عن ما إذا كان الضوء المرئي الكاميرا في الليل بسبب عدم كفاية الإضاءة ، أو الضباب ، الدخان ، الزجاج وغيرها من وسائل الإعلام إلى حجب الضوء ، مما يجعل من الصعب على وسائل التصوير التقليدية في بيئة معقدة .كاميرا الأشعة تحت الحمراءمع الفرقة الخصائص البصرية التفوق ، أصبحت التكنولوجيا الرئيسية لكسر هذه القيود ، إعادة تعريف جميع الأحوال الجوية ، وارتفاع إمكانية اختراق التصوير .

المبادئ التقنية : الأساس المادي اختراق الظلام والعقبات

1 . الفرقة خصائص آلية الاختراق

الطول الموجي القصير الأشعة تحت الحمراء ( SWIR ) يتراوح بين 900nm و 1700nm ، بين الضوء المرئي و منتصف موجة الأشعة تحت الحمراء . الفوتون الطاقة في هذا النطاق هو أقل من ذلك بكثير ، يمكن أن تخترق المواد غير المعدنية مثل أشباه الموصلات السيليكون ، الزجاج ، البلاستيك ، وما إلى ذلك وفي الوقت نفسه ، تشتت الجسيمات العالقة مثل الضباب والدخان والغبار هو أقل بكثير من الضوء المرئي . على سبيل المثال ، في الضباب ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن لا تزال صورة واضحة ، في حين أن الصورة المرئية غير واضحة بسبب نثر .

2 . القدرة على الرؤية الليلية : استخدام مصدر الضوء الطبيعي

الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تعمل في الليل دون الحاجة إلى الإضاءة النشطة ، وجوهرها هو استخدام مصادر الضوء الطبيعية مثل الغلاف الجوي توهج ( noctilucent ) . شدة الضوء من ليلة airglow هو 5-7 مرات أقوى من ضوء النجوم ، و توزع بشكل رئيسي في الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء باند . موجة قصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن التقاط الضوء الضعيف من خلال حساسية عالية InGaAs الاستشعار ، وبالتالي تحقيق صورة واضحة في الليل . على سبيل المثال ، في ليلة اكتمال القمر ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن التقاط الهدف بوضوح على مسافة 250 متر ، في حين أن الضوء المرئي الكاميرا بسبب عدم كفاية الإضاءة .

3 . انعكاس الضوء التصوير وعلى النقيض عالية

الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء للتصوير على أساس الهدف انعكاس الضوء بدلا من الإشعاع الحراري ، نتائج التصوير هي مماثلة لتلك التي من الضوء المرئي ، ولكن على النقيض من ذلك هو أعلى . على سبيل المثال ، عندما تخترق الزجاج التصوير ، كاميرا الأشعة تحت الحمراء على الموجة القصيرة يمكن أن تبقي على الظل و التفاصيل من الجسم ، في حين أن كاميرا الأشعة تحت الحمراء على الموجة الطويلة يؤدي إلى طمس الصورة بسبب الإشعاع الحراري . هذه الخصائص تجعل من الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء لديها مزايا واضحة في تحديد الهدف و استخراج التفاصيل .

اختراق التقنية : اختراق شامل من الليل إلى العقبات

1 - التصوير الليلي : اختراق حدود الإضاءة

الرؤية الليلية قدرة الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء تنبع من قدرتها على التقاط الضوء الضعيف . على سبيل المثال ، في ليلة ما يقرب من شهر مجانا ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تعزز الرؤية الليلية من خلال swir الإضاءة ، مما يجعل تأثير التصوير أفضل بكثير من الضوء المرئي الكاميرا . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تعمل في درجة حرارة الغرفة دون انخفاض درجة حرارة التبريد ، مما يقلل من تعقيد وتكلفة المعدات .

2 - اختراق الحواجز : من الضباب إلى الزجاج

القدرة على اختراق الأشعة تحت الحمراء على الموجات القصيرة غير متجانسة من المواد تمكنها من اختراق العديد من العقبات :

الضباب والغبار : الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء ضوء نثر من الغلاف الجوي الصغيرة ، الضباب ، الدخان والغبار وغيرها من الأحوال الجوية السيئة لا تزال قادرة على الحفاظ على صورة واضحة . على سبيل المثال ، في حرائق الغابات ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تخترق الدخان لتحديد مكان الحريق ، في حين أن الضوء المرئي الكاميرا لا يمكن أن تخترق .

الزجاج والبلاستيك : الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تخترق من خلال نافذة الزجاج والبلاستيك ومواد التعبئة والتغليف ، لتحقيق رصد خفية أو الكشف الداخلي . على سبيل المثال ، في ميناء الدفاع الأمني ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن الكشف عن السباحين من خلال نافذة زجاجية ، في حين أن التصوير الحراري بسبب انخفاض درجة الحرارة على النقيض من الفشل .

مواد أشباه الموصلات : الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء ضوء انتقال المواد السيليكون أكثر من 50 ٪ ، يمكن أن تخترق سطح رقاقة للكشف عن العيوب الداخلية . على سبيل المثال ، في تصنيع أشباه الموصلات ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن التعرف على الشقوق الصغيرة في رقاقة الربط طبقة ، في حين أن الضوء المرئي الكاميرا لا يمكن اختراق الركيزة السيليكون .

3 . المدى الديناميكي وتحليل التفاصيل

الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء عالية المدى الديناميكي و القدرة على تحليل التفاصيل . على سبيل المثال ، في عاصفة رعدية سحابة قاعدة التصوير ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تظهر مجموعة ديناميكية أعلى وتعزيز سحابة الملمس التفاصيل ، في حين أن الضوء المرئي الكاميرا لا يمكن التقاط بسبب عدم كفاية الإضاءة . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين دقة التعرف على الهدف من خلال دمج الصور المرئية والموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء متعددة الأطياف الانصهار .

ثالثاً - سيناريوهات التطبيق : من الأمن إلى التغطية الشاملة للصناعة

1 . مراقبة الأمن : في جميع الأحوال الجوية الحرس

كاميرا الأشعة تحت الحمراء على الموجات القصيرة لديها مزايا واضحة في مراقبة الأمن :

المراقبة الليلية : في ظل عدم وجود ضوء البيئة ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن التقاط الهدف بوضوح ، والحد من عدم كفاية الإضاءة الناجمة عن عدم الإبلاغ .

رصد الطقس السيئ : في الضباب ، عاصفة رملية ، وما إلى ذلك ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تخترق العقبات ، وتوفير رصد مستقرة الصورة .

حماية الخصوصية : الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء للتصوير لا تعتمد على الضوء المرئي ، يمكن حماية الخصوصية في نفس الوقت تحقيق الرصد .

2 . التفتيش الصناعي : اختراق المواد وتحديد العيوب

الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء تستخدم على نطاق واسع في الكشف الصناعي :

اختبار أشباه الموصلات : اختراق رقاقة السيليكون للكشف عن العيوب الداخلية ، وتحسين العائد .

مراقبة جودة الأغذية : تحليل الرطوبة والشوائب في الحبوب من خلال الموجات القصيرة الأشعة تحت الحمراء للتصوير ، وضمان سلامة الأغذية .

التعبئة والتغليف : التعبئة والتغليف البلاستيكية اختبار الاختراق للكشف عن التعبئة الداخلية لتجنب تدهور المنتج .

3 - الجيش والطيران : التصوير الموثوق به في البيئة

كاميرات الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة ذات قيمة في المجال العسكري والطيران :

الاستطلاع الليلي : تحقيق الهدف قفل في ضوء البيئة ، وتحسين الكفاءة التشغيلية .

مساعدة هبوط الطائرات : اختراق الضباب والدخان ، وتوفير رؤية واضحة تحت الحمراء للطيارين .

التطبيقات البحرية : اختراق ضباب البحر و الرطوبة العالية والبيئة ، وتحديد خصائص السفينة .

رابعاً - آفاق المستقبل : التقارب التكنولوجي والتحديث الذكي

1 . متعددة الأطياف الانصهار التصوير

في المستقبل ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء سوف تكون جنبا إلى جنب مع الضوء المرئي ، منتصف موجة الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة وغيرها من أجهزة الاستشعار متعددة الأطياف لتحقيق أكثر شمولا الهدف الاعتراف . على سبيل المثال ، على الموجة القصيرة الأشعة تحت الحمراء فوق الكاميرا التي نشرتها نانومتر الأطياف البحرية يمكن أن تولد البيانات الطيفية مكعب ثلاثي الأبعاد لتحديد بدقة تكوين المواد و الموقع .

2 - الذكاء والأتمتة

جنبا إلى جنب مع عمق التعلم الخوارزمية ، موجة قصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء يمكن أن ندرك عيوب التصنيف التلقائي ، التلقائي تتبع الهدف ، وهلم جرا . على سبيل المثال ، في الكشف عن أشباه الموصلات ، منظمة العفو الدولية تمكين كاميرا الأشعة تحت الحمراء على الموجة القصيرة يمكن التعرف تلقائيا على أنواع العيوب مثل الشقوق والشوائب ، وتقديم المشورة بشأن إصلاح .

3 - التصغير والمحمولة

جنبا إلى جنب مع دمج التكنولوجيا ممس ، تكنولوجيا CMOS ، وحجم استهلاك الطاقة من الموجات القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء سوف تنخفض . على سبيل المثال ، مصغرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء على الموجات القصيرة يمكن أن تكون متكاملة في الهاتف الذكي ، مما يتيح لك التقاط الصور ليلا و اختراق التصوير .

　　كاميرا الأشعة تحت الحمراءمن خلال الاستفادة من الخصائص البصرية الفرقة ، فإنه يكسر حاجز التصوير في الليل و عقبة ، ويوفر حل فعال في مجال الأمن ، والرصد الصناعي ، والطيران العسكري ، وهلم جرا . جنبا إلى جنب مع الابتكار التكنولوجي المستمر وخفض التكاليف ، على الموجة القصيرة كاميرا الأشعة تحت الحمراء من المتوقع أن تلعب دورا رئيسيا في المزيد من المجالات ، وتعزيز تكنولوجيا الاستشعار البصرية إلى مستوى أعلى .