導(dǎo)讀
短波紅外(SWIR)傳感器打開了紅外光譜中的第三個也是最后一個大氣窗口。長期以來,長波(LWIR)和中波(MWIR)傳感器長期以來一直是紅外成像的主要產(chǎn)品。與LWIR 和MWIR 不同,SWIR利用物體的反射的光線對物體進行成像,與可見光非常相似,從而賦予了紅外全新的感知能力。在軍事領(lǐng)域,以往的偵察需求更側(cè)重于戰(zhàn)略性,而如今要求具有高度的戰(zhàn)術(shù)性、高水平的持久性,并且在許多情況下,需要識別感興趣領(lǐng)域中的目標(biāo)的能力。短波紅外(SWIR)功能使其成為地面、機載和空間應(yīng)用領(lǐng)域的“下一代”成像技術(shù)。
性能SWIR
低光/夜視成像
SWIR相機可以在星光條件下工作,從大氣夜光中獲得足夠的照明。夜光是由光譜短波紅外部分的羥基離子發(fā)射產(chǎn)生的。
目標(biāo)設(shè)別
SWIR相機和傳感器則能看到可見光范圍之外較短波長的反射光,這些圖像非常接近可見光譜中所成像的景物。在SWIR波段,人員很容易識別,典型的區(qū)別是由于頭發(fā)中缺乏水分,所有頭發(fā)都顯示為白色,而水分含量高的皮膚顏色呈現(xiàn)暗色。SWIR、可見光與LWIR、MWIR集成使用,LWIR和MWIR傳感器進行目標(biāo)探測,而SWIR和可見光傳感器提升目標(biāo)識別的能力。
人眼安全激光照明
工作在SWIR波段的激光對人眼相對安全,這意味著這些波長的光不會輕易穿透人眼的角膜。常見的1550nm波長的激光照明可用于安全地照亮人員和目標(biāo)。
隱蔽照明
人眼安全的1550nm激光是人眼不可見的,但很容易被SWIR相機或傳感器感知。SWIR照明對人眼來說是不可見的,但對 SWIR相機來說卻是明亮和清晰的。同樣,激光束可照亮單個感興趣的目標(biāo),以便于探測或跟蹤,這對特定目標(biāo)以進行測距以及其他特定應(yīng)用非常有用。
F-16搭載的DB110吊艙中包含有SWIR傳感器
短波紅外
SWIR
SWIR波段中的光是人眼不可見的。可見光譜范圍從0.4μm到 0.7μm的波長,長于可見光波長的SWIR波段只能由專用傳感器(如InGaAs)感知。但是,盡管短波紅外區(qū)域中的光是肉眼不可見的,但這種光以與可見光波長類似的方式與物體相互作用,即SWIR是反射光;它從物體上反射,就像可見光一樣。由于其反射性,SWIR在其圖像中具有陰影和對比度,其圖像在分辨率和細(xì)節(jié)上與可見光圖像相當(dāng),SWIR圖像不是彩色的。
熱像儀是具有良好探測能力的光電傳感器,SWIR是紅外成像的有益補充,就像紅外成像是雷達(dá)的有益補充一樣。熱成像利用有效輻射能量差(或溫差)探測感興趣目標(biāo),但SWIR相機更容易識別該物體是什么,這是因為熱像儀無法提供SWIR焦平面陣列所能提供的成像分辨率和動態(tài)范圍,如,在軍事領(lǐng)域,確定車輛是民用卡車坦克。
CMOS和CCD成像器是不斷發(fā)展以滿足用戶需求的出色設(shè)備。但此類傳感器通常只是日光傳感器。另一方面,單個SWIR 相機可用于晝夜成像,如,在無人機(UAV)應(yīng)用領(lǐng)域中,SWIR相機可以在典型的晝/夜任務(wù)整個持續(xù)時間內(nèi)有效工作。
SWIR成像的一個主要優(yōu)勢是能夠透過玻璃成像,這是LWIR/MWIR的。這意味著,SWIR相機可以使用傳統(tǒng)、經(jīng)濟高效的可見光相機鏡頭,當(dāng)然,苛刻條件下的應(yīng)用需要專為SWIR波段設(shè)計的鏡頭。對于SWIR相機,特殊的昂貴鏡頭或環(huán)境硬化外殼大多是不必要的,這使得它們可用于各種應(yīng)用和行業(yè)。此特點還允許將短波紅外攝像機安裝在保護窗內(nèi),其在光電平臺應(yīng)用時提供更好的靈活性。
InGaAS傳感器
SWIR
SWIR部分提供了功能,通常與LWIR和MWIR成像相輔相成。SWIR成像使用反射光,這與可見光成像原理相同。由碲鎘汞 (HgCdTe)或銻化銦(InSb)等材料制成的傳感器對SWIR波段的光線非常敏感。然而,為了將其信噪比水平,這些相機必須進行制冷。隨著銦鎵砷(InGaAs)傳感器的開發(fā),SWIR(0.9μm~1.7μm)的傳感才真正實現(xiàn)。
InGaAs傳感器非常靈敏,從字面上可以計算單個光子。因此,當(dāng)構(gòu)建為具有數(shù)千或數(shù)百萬個微小點傳感器或傳感器像素的焦平面陣列時,SWIR相機可在非常黑暗的條件下工作。夜視鏡得工作原理是感應(yīng)和放大反射的星光或其他環(huán)境光,即所謂的圖像增強管(I2 CCD)。這項技術(shù)對于直接用于觀察夜視鏡效果不錯,但無法將圖像發(fā)送到遠(yuǎn)程情報中心時。SWIR傳感器都將光轉(zhuǎn)換為電信號,適用于標(biāo)準(zhǔn)存儲或傳輸。
在夜間使用 SWIR 還有另一個主要優(yōu)勢。一種稱為夜空輻射的大氣現(xiàn)象發(fā)出的照明量是星光的5到7倍,幾乎都是SWIR 波長。因此,借助SWIR相機和這種夜光,我們可以在漆黑夜晚非常清晰地“看到”物體,并通過網(wǎng)絡(luò)共享這些圖像,其他成像設(shè)備很難做到這一點。
InGaAs相機體積小,功耗極低,成像效果很好,可使用1.55μm激光器或 LED照明,可以隱蔽地照亮只有 SWIR 相機才能看到的場景。這種照明器對眼睛安全,因此對SWIR使用方式幾乎沒有限制。
以象科技由西安光機所光學(xué)博士團隊,行業(yè)資深專家,光譜軟件算法團隊,光學(xué)應(yīng)用博士等相關(guān)人員共同發(fā)起成立的科技型公司,目前投產(chǎn)市場可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機,實現(xiàn)國產(chǎn)化,突破進口技術(shù)壁壘,打破進口短波紅外高光譜相機的技術(shù)限制。
以象科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的科技型公司。目前經(jīng)營產(chǎn)品有激光共聚焦,激光散斑血流成像儀,光譜儀,高光譜相機等光學(xué)產(chǎn)品。研發(fā)中心設(shè)立于西安,銷售網(wǎng)絡(luò)、完善售后服務(wù)機構(gòu)設(shè)立覆蓋全國。
以象科技作為一家由西安光機所光學(xué)博士團隊、行業(yè)資深專家、光譜軟件算法團隊以及光學(xué)應(yīng)用博士等多元專業(yè)力量共同發(fā)起創(chuàng)立的科技型企業(yè),在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了非凡的潛力與強勁的實力,正逐步成為行業(yè)內(nèi)的一顆璀璨新星。
其團隊成員憑借深厚的學(xué)術(shù)造詣與豐富的實踐經(jīng)驗,構(gòu)建起了一座堅實的技術(shù)堡壘。西安光機所光學(xué)博士團隊深入鉆研光學(xué)核心原理,在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計、優(yōu)化以及創(chuàng)新方面持續(xù)發(fā)力,致力于打造出高精度的光學(xué)基礎(chǔ)架構(gòu)。行業(yè)資深專家則猶如敏銳的市場領(lǐng)航員,他們憑借對行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的精準(zhǔn)把握以及對市場需求變化的前瞻性洞察,為公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略布局指明方向,確保每一款產(chǎn)品都能精準(zhǔn)對接市場痛點,在激烈的市場競爭中脫穎而出。光學(xué)應(yīng)用博士則專注于探索光學(xué)技術(shù)在各個實際領(lǐng)域的落地應(yīng)用,他們深入挖掘產(chǎn)品在不同場景下的潛在用途,從生物醫(yī)學(xué)到工業(yè)制造,從環(huán)境監(jiān)測到農(nóng)業(yè)科技,不斷拓展產(chǎn)品的應(yīng)用邊界,讓光學(xué)技術(shù)真正造福于人類社會的各個角落。
在產(chǎn)品層面,以象科技目前已成功投產(chǎn)并推向市場的可見光、近紅外、短波中紅外高光譜相機,無疑是其技術(shù)實力的集中體現(xiàn),這不僅為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)提供了更為可靠、性價比更高的光學(xué)設(shè)備選擇,還在一定程度上推動了我國光學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新的進程,提升了我國在全球光學(xué)產(chǎn)業(yè)價值鏈中的地位。
此外,公司經(jīng)營的激光共聚焦、激光散斑血流成像儀、光譜儀等光學(xué)產(chǎn)品,也均在各自的領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)出優(yōu)勢與性能。激光共聚焦以其超高的分辨率和清晰的成像效果,在生物醫(yī)學(xué)微觀成像領(lǐng)域成為科研人員探索生命奧秘的得力助手;激光散斑血流成像儀能夠精準(zhǔn)地監(jiān)測微循環(huán)血流變化,為醫(yī)學(xué)臨床診斷和疾病研究提供了重要的參考依據(jù);光譜儀則憑借其對物質(zhì)光譜特性的精確分析能力,在材料成分分析、環(huán)境污染物監(jiān)測以及食品安全檢測等領(lǐng)域發(fā)揮作用。
以象科技秉持著集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈運營模式,展現(xiàn)出了強大的綜合實力與協(xié)同效應(yīng)。其研發(fā)中心坐落于西安這座充滿科技活力與創(chuàng)新氛圍的城市,依托當(dāng)?shù)刎S富的科研資源與人才優(yōu)勢,持續(xù)不斷地投入大量資源進行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新,為公司的產(chǎn)品迭代升級和技術(shù)突破提供了源源不斷的動力源泉。
與此同時,公司精心構(gòu)建的銷售網(wǎng)絡(luò)如同一張緊密交織的大網(wǎng),全面覆蓋全國各個地區(qū),確保了產(chǎn)品能夠快速、高效地觸達(dá)每一位客戶手中。而完善的售后服務(wù)機構(gòu)則像是一位貼心的守護者,隨時為客戶提供多層次的技術(shù)支持與售后服務(wù)保障,讓客戶在使用產(chǎn)品的過程中無后顧之憂,進一步增強了客戶對公司品牌的信任度與忠誠度。
以象科技憑借其團隊、創(chuàng)新的產(chǎn)品以及完善的運營模式,在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域正穩(wěn)步前行,未來有望在國內(nèi)乃至全球市場上取得更為輝煌的成就,為推動光學(xué)科技的進步與應(yīng)用普及做出貢獻(xiàn)。
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