带你走进短波红外的世界

红外基本原理介绍

光是一种电磁波，我们人眼看到的可见光只占电磁波谱的一部分。在自然界中还存在着大量的非可见的电磁波，这些电磁波也同可见光一样，构成了景物的辐射强度分布。可见光的波长范围为380nm—780nm，波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光。其中波长比红光长的称为红外光，波长为1mm到760nm之间，光谱上面在红色光的外侧。自然界任何物体只要温度高于*零度（-273.15C°）就会产生电磁波，带有物体表面的温度特征信息。不同的材料、不同的温度、不同的表面光度、不同的颜色等，所发出的红外辐射强度都不同。

      通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。从1um到14um包括了三个“大气窗口”，分别定义为：短波(SWIR): 1um – 3 um, 中波(MWIR): 3 um - 5 um和长波(LWIR):  8um - 14 um。

       短波红外波段指波长在1000-3000nm之间的波段，肉眼无法识别这些光谱。矿物质、人造物质及其他一些地物具有特殊的成分，而短波红外能够“看见”这种特有成分，但肉眼和可见光近红外光波却“看不见”。

尽管热成像能够在冷背景下探测到温暖的物体，但是短波红外相机则能够辨认该物体是什么，因为热成像仪无法提供采用InGaAs短波红外焦平面阵列所能实现的分辨率和动态范围。

所以，为何要使用短波红外呢？因为短波红外具有以下一些优点：

高灵敏度

高分辨率

能在夜空辉光下观测

昼夜成像

能看到隐蔽的激光器和信标

无需低温制冷

可采用常规的低成本可见光透镜

尺寸小、功率低

短波红外应用

①低光成像   

②医疗、科学成像

③高光谱成像

④激光光斑跟踪成像

⑤高温热成像

⑥搜救遥感

⑦伪装识别

⑧垃圾分拣

⑨半导体检测

可见光成像 VS 短波成像

农产品检测

Visible                                                             Swir

Visible                                                             Swir

Visible                                                             Swir

液体检测

Visible                                                             Swir

Visible                                                             Swir

Visible                                                             Swir

高温检测

Visible                                                             Swir

IC卡内部检测

Visible                                                             Swir

以上SWIR图片均使用西安立鼎短波红外相机拍摄。