Industriële SWIR camera's
Wat is SWIR?
Het zichtbare spectrum van golflengten varieert van 400nm tot 780nm. Het spectrum van golflengten van 780nm tot 1000µm staat bekend als infraroodlicht. SWIR-licht staat ook bekend als Short-Wave Infrared-licht, dit verwijst naar het infrarode golflengtespectrum dat dicht bij het zichtbare licht ligt en ongeveer van 900nm tot 2500nm reikt. In tegenstelling tot zichtbaar licht en thermisch infraroodlicht, bevindt SWIR zich op een unieke tussenweg. Sensoren die worden gebruikt in SWIR imaging dekken meestal het bereik van 900nm tot 1700nm. Dit spectrale bereik wordt gekenmerkt door zijn vermogen om bepaalde materialen en atmosferische omstandigheden binnen te dringen. SWIR imaging biedt duidelijke voordelen in imaging applicaties voor hoge-resolutie beelden, zoals inspectie van siliciumschijven.
Gebruik van SWIR-camera's in machine vision?
De SWIR-camera's bieden een geweldige oplossing in machine vision, dit komt omdat ze in staat zijn informatie vast te leggen die niet zichtbaar is voor het menselijk oog. Ze kunnen details onthullen in omstandigheden met weinig licht en bieden zicht door bepaalde materialen die mogelijk ondoorzichtig zijn in het zichtbare spectrum. In vergelijking met andere machine vision camera's, bieden Visible-SWIR camera's een kost effectieve imaging oplossing. Visible-SWIR camera's vervangen de noodzaak voor meerdere camera's die in verschillende spectrums werken. Deze unificatie resulteert in kostenbesparingen en vereenvoudigd onderhoud.
Een ander voordeel van SWIR-camera's is de verbeterde imaging in uitdagende omgevingen. SWIR-camera's worden over het algemeen minder beïnvloed door veelvoorkomende omgevingsfactoren zoals mist, rook en nevel, waardoor ze zeer waardevol zijn in buiten- en uitdagende binnenomgevingen. Deze veerkracht tegen omgevingsomstandigheden zorgt voor een betrouwbare prestatie in diverse machine vision applicaties. Bovendien kunnen SWIR-camera's temperatuurvariaties detecteren door warmte om te zetten in luminositeitsinformatie. Wij bieden SWIR-camera's aan die geschikt zijn voor de observatie van warmte boven 250ᵒC. Stoffen bij deze temperatuur of hoger stoten licht uit in het SWIR-spectrum. Deze eigenschap is nuttig in industrieën zoals de staalindustrie.
Een laatste voordeel van SWIR-camera's is dat ze een goede oplossing bieden voor de analyse van verschillende soorten materialen. SWIR-camera's kunnen materialen onderscheiden op basis van hun samenstelling. Infraroodreflectie en absorptie variëren bij verschillende golflengten van het ene materiaal naar het andere; het vermogen om materialen te onderscheiden is nuttig in veel industrieën. Dit geldt vooral voor taken zoals kwaliteitscontrole, waar de analyse van de samenstelling van sommige materialen cruciaal is. Vooral voor applicaties waarbij vergelijkbare materialen moeten worden onderscheiden, hebben SWIR-camera's de mogelijkheid om deze eruit te lichten. De afbeelding hieronder toont een voorbeeld van het detecteren van plastic en metalen stukken in zwarte bonen en het detecteren van rubberen buizen in droge pasta.
Machine vision applicaties met SWIR-camera's
SWIR-camera's kunnen worden gebruikt in verschillende machine vision toepassingen:
SWIR-camera's worden in de industrie gebruikt voor inspectie en defectdetectie, wat zorgt voor de kwaliteit van het eindproduct. Licht in deze golflengte heeft de eigenschap om door materialen zoals silicium en glas te dringen, beide veelgebruikte materialen in de glasindustrie. Het wordt ook vaak gebruikt in de voedingsindustrie voor het sorteren van fruit en groenten en vochtdetectie. In beelden die zijn genomen met een SWIR camera op een golflengte van 1450nm, absorbeert water het licht en wordt het zwart. Deze eigenschap maakt het gemakkelijk om het vochtgehalte in het sorteerproces te identificeren.
In medische applicaties helpen SWIR-camera's bij diagnostiek, imaging door biologische weefsels en het bestuderen van moleculaire samenstelling.
In tegenstelling tot kleurencamera's helpen SWIR-camera's bij het monitoren van de gezondheid van gewassen, het beoordelen van de bodemsamenstelling en het detecteren van het vochtgehalte. In onderstaande afbeelding wordt een voorbeeld gegeven, waarbij vocht in de deuken van een appelschil wordt gedetecteerd. Met deze informatie kan een nauwkeurigere analyse worden gemaakt. Dit is essentieel voor precisielandbouw en het optimaliseren van landbouwtechnieken.
De SWIR-technologie is nog steeds in ontwikkeling, en het gebruik van SWIR-camera's op het gebied van machine vision zal naar verwachting uitbreiden. De combinatie van SWIR-camera's met kunstmatige intelligentie en machine learning-algoritmen kan de applicaties in machine vision verbeteren, waardoor nauwkeurigere procesautomatisering mogelijk wordt.
Voordelen van een Visible-SWIR camera
In tegenstelling tot de traditionele SWIR camera, heeft de zichtbare-SWIR camera de mogelijkheid om zowel zichtbare als kortgolvige infraroodbeelden vast te leggen. Deze dubbele capaciteit biedt een meer uitgebreide weergave en combineert de voordelen van een enkel apparaat met zichtbare en SWIR imaging.
Een van de voordelen van de zichtbare-SWIR camera is het vermogen om het zichtbare spectrum in het beeld op te nemen. Op deze manier kan de gebruiker een beter begrip krijgen en het beeld interpreteren. Het zichtbare bereik is bekender en gemakkelijker waar te nemen. Door beide beelden te hebben, kan de herkenning en analyse worden uitgevoerd in plaats van puur op de SWIR-informatie te vertrouwen. Dit is te zien in beide onderstaande beelden, waar SWIR imaging het mogelijk maakt om kookolie van water en de verschillende inhoud van containers te onderscheiden.
Een praktisch voordeel van de zichtbare-SWIR camera is het vermogen om te functioneren onder verschillende lichtomstandigheden. Of het nu helder daglicht is of weinig licht tijdens de nacht, de camera kan zich aanpassen aan de verschillende lichtomstandigheden en een scherp beeld leveren. Deze capaciteit is zeer nuttig in een breed scala aan gebieden zoals imaging, wetenschappelijk onderzoek en industriële inspecties. Het is een zeer flexibel apparaat en kan het traditionele zichtbare licht camera + SWIR camera duale detectieschema vervangen. Het gebruik van SWIR-camera's verlaagt de kosten, vergroot het detectiebereik en verbetert de verwerkingssnelheid.
