短波红外swir红外镜头在安防领域的应用

短波红外光谱长啥样？

短波红外波段指波长在 1400-2500 纳米之间的波段，肉眼无法辨认这些光谱。矿物质、人造物质及其他一些地物具有特殊的成分，而短波红外可以“看见”这种特有成分，但肉眼和可见光近红外光波却“看不见”。

短波红外成像有一个其他技术无可比较的主要优点，即它可以透过玻璃停止成像。关于短波红外相机来说，特制的价钱昂贵的透镜或者顺应恶劣环境的外壳简直是不用要的。这就使得它们能够用于各种各样的应用和产业。这种才能还允许短波红外相机装置在一个维护窗口内，当将相机系统固定在一种潜在平台上时，这将能够提供很大的灵敏性。

在光谱中，900~2500nm波段之间的光谱范围被叫做短波红外波段。但是，由于大多数人眼的细胞只对400~750nm波长区域的光敏感，所以超越这个波段或者短于这个波段的光，人眼都无法看到。由下图让大家看到红外波段下不一样的景观。

目前可见光相机在硅基芯片的协助下，能够掩盖到400~900nm波段的光谱范围，有的以至能够掩盖900~1000nm的近红外波段（NIR），但是高于1000nm波段的红外光谱，照旧需求运用其他的芯片资料比方铟镓砷（InGaAs），碲镉汞（MCT）或者锑化铟（IA）来制造相机芯片。

由于短波红外具有以下一些优点：

●高灵活度

●高分辨率

●能在夜空辉光下观测

●昼夜成像

●荫蔽照明

●能看到荫蔽的激光器和信标

●无需低温制冷

●可采用常规的低本钱可见光透镜

●尺寸小

●功率低

大千世界中的各种物质，由于原子构造不用，所以资料在短波红外波段的反射特性不同。因而运用InGaAs相机+SWIR镜头，能够十分轻松从400~1700nm波段中，对图像的不同资料停止分辨，而这样的过程相比可见光波段来说容易的太多。接下来我们从引见短波红外在安防范畴应用开端。

随着生物辨认技术的不时开展，其在边境口岸，机场等出入点将发挥重要的作用，这意味着指纹和其他直接接触的手腕将成为最终的个人标识符。但是，由于如今的指纹数据库有效性不只受制于数据库的大小，也受制于取得有效指纹的胜利率。因而，目前大多数的辨认都是经过运用面部辨认和照片匹配完成报关。

短波红外成像的一个共同之处就是在各种环境下的人脸成像仍然明晰。比方能够在低光照环境成像。如下图中的图像，左边为低光照可见光图像，右边为同等条件下短波红外波段的图像，能够十分容易的看到人的样貌和周边环境。

短波红外的成像原理与可见光非常类似，不同的是短波红外的波长能够“绕过”烟、雾、霾中的细小颗粒；相比中波红外、长波红外，短波红外具有更好的细节分辨和解析才能，可以很好的辨认出该目的是什么。这就使得短波红外在雾霾、烟雾浓厚的状况下，仍可对物体明晰成像。

海事范畴

现代潜艇的光电桅杆需求多光谱的成像与检测。例如，可见光成像通常无法透过雾霾、尘、烟察看目的，但是短波红外却很容易完成。这种状况下，短波红外相机有着更好的成像效果。

短波红外与中长波红外的一项重要差别是，它应用反射光成像，而不是辐射热成像。中长波相机无法看到海上目的的重要特征，比方说舰船的名字、船的特征等，短波红外相机能够在此提供辅助。短波红外应用反射光成像，由于波长比可见光更长，更容易透过霾、雾以及海上的高湿度环境，能够看到舰船的名字

港口及边海防

有时分，某个场景的热成像比照度可能会过低。 例如，在日间，着陆带的温度（辐射率）可能是四周草坪温度的两倍。 而在海洋环境中，当各种物体在水中长时间浸泡之后，就具有和水一样的温度。

被动或主动的短波红外成像可在较短的波长范围内提升比照度，加强图像细节。

日出时海岸边可见光、长波红外、短波红外的成像效果比照：由于处在热穿插点上，海岸与海水的细节在热成像中都丧失了。短波红外是根据反射光成像而且具备透雾的特性，因而海岸线图像能够脱颖而出，并比可见光相机捕获到更多细节

森林防火

森林大火产生的烟雾使能见度降低，对救援的展开不利，同时会形成严重经济损失。与长波红外森林火场图像中的大面积泛白热图不同，短波红外不只能够穿透烟雾，更能精确的发现起火点，从而大大减少着火点的搜索范围

航空

随同技术的进步，飞行员和船员业务素质的加强，飞行器平安开展到今天曾经有了显著的进步，然后黑暗，雾、雨是平安飞行的主要敌人。

在飞行器辅助着陆系统中集成基于短波红外传感系统，飞行员能够穿透黑暗和恶劣的天气条件得到飞行器四周环境的红外视图。

InGaAs短波红外相机在关键的900至1700微米的光谱范围内提供优良的透雾成像才能。相比现有的许多红外热成像系统，短波红外相机不需求复杂和昂贵的低温冷却系统，这大大进步了系统的牢靠性和装置的灵敏性。