Камера инфракрасного коротковолнового диапазона MindVision MV - GEC130I: широкоспектральная визуализ

По мере того, как технологии машинного зрения все глубже проникают в высокоточные и полноспектральные приложения, традиционная визуализация в видимом свете часто оказывается неэффективной при работе со специальными материалами (такими как кремниевые пластины, пластмассы и органические жидкости) или определенными длинами волн (например, инфракрасными лазерами).Коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR)Благодаря своим уникальным возможностям «физического проникновения» и «идентификации химических сигналов», этот метод становится незаменимым в промышленной инспекции, научных исследованиях и за их пределами.

Компания MindVision, являясь пионером в секторе промышленных камер, выпустила... Промышленная SWIR-камера MV-GEC130IОснащенная высокочувствительным InGaAs-детектором, технологией активного термоэлектрического охлаждения (TEC) и превосходной программно-аппаратной экосистемой, она обеспечивает высокоэффективное и сверхстабильное решение для визуализации на системном уровне для передовых приложений, таких как контроль дефектов полупроводников, обнаружение солнечных элементов и отслеживание лазерных пятен.

1. Почему коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR) является "необходимым" элементом для высокотехнологичных систем промышленного зрения?

Коротковолновое инфракрасное излучение обычно относится к электромагнитному спектру между0,9 мкм и 1,7 мкм (до 2,5 мкм)По сравнению с видимым светом (0,4–0,76 мкм) и длинноволновым инфракрасным излучением (8–14 мкм, тепловизионная съемка), коротковолновое инфракрасное излучение обладает незаменимыми физическими характеристиками:

· Эффект проникновения материалаМногие материалы, полностью непрозрачные для видимого света, кажутся полупрозрачными или полностью прозрачными в ближнем инфракрасном спектре. Например,Монокристаллический кремний прозрачен для ближнего инфракрасного диапазона длин волн более 1,1 мкм.Это позволяет напрямую наблюдать внутренние дефекты или обратную сторону пластин без разрушительного извлечения из упаковки.

· Специфические характеристики химического поглощенияВода (H₂O), углеводороды и пластмассы имеют отчетливые пики поглощения в ближнем инфракрасном диапазоне (SWIR). Используя это, SWIR-камеры легко определяют распределение влаги, проникновение посторонних предметов и сортируют пластмассы с различным химическим составом на основе контраста интенсивности света.

· Низкое рассеяние и высокая проникающая способностьПоскольку длина волн ближнего инфракрасного диапазона (SWIR) больше, чем длина волн видимого света, они значительно меньше рассеиваются в воздухе. Это позволяет им проникать сквозь дым, дымку, некоторые покрытия и мутные жидкости, обеспечивая четкое и высококонтрастное изображение деталей.

2. Подробный анализ основных технических преимуществ камеры MindVision MV-GEC130I.

MindVisionMV-GEC130IЭто научно-техническая SWIR GigE-камера, специально разработанная для научных исследований в условиях низкой освещенности, микроскопии и высокоточной онлайн-инспекции в промышленности. Вот четыре ключевые аппаратные технологии, обеспечивающие ее высокую производительность:

Детектор InGaAs 1/2": широкий спектр чувствительности 0,4 мкм ~ 1,7 мкм

В MV-GEC130I используется усовершенствованная технология.InGaAs (арсенид индия-галлия)Фокальная плоскостная матрица. В отличие от обычных инфракрасных камер, реагирующих только на длины волн выше 900 нм, эта камера имеет специализированную конструкцию чипа и оптимизацию технологического процесса, что позволяет...расширяет диапазон спектральной чувствительности до 0,4 мкм ~ 1,7 мкмЭто означает, что он может улавливать как коротковолновый инфракрасный (SWIR), так и видимый свет на одном датчике, упрощая проектирование оптической системы и обеспечивая междиапазонную многоспектральную диагностику.

Встроенная система активного охлаждения TEC с разницей температур 20°C: подавление шума, вызванного темновой проводимостью.

Материалы на основе InGaAs обладают высокой чувствительностью кшум темного токаПри комнатной температуре из-за теплового возбуждения, что может привести к чрезмерному нагреву пикселей при съемке в условиях низкой освещенности или с длительной выдержкой. MV-GEC130I интегрирован свысокоэффективная система термоэлектрического охлаждения (TEC), достигая разницы температур охлаждения до20°Cниже температуры окружающей среды. Благодаря точному контролю температуры сенсора шум темнового тока подавляется экспоненциально. Это значительно улучшает отношение сигнал/шум (SNR) и динамический диапазон, обеспечивая четкие, высококачественные инфракрасные изображения даже в условиях слабого освещения или при длительной выдержке.

Промышленные алгоритмы обработки изображений и коррекция изображений.

Из-за производственных ограничений датчики InGaAs по своей природе демонстрируют более высокую неравномерность пикселей, чем CMOS-датчики на основе кремния. Компания MindVision решает эту проблему, интегрируя надежные алгоритмы обработки изображений на аппаратном уровне непосредственно в микропрограмму камеры:

· Коррекция уровня черногоОбеспечивает превосходную однородность фона и согласованность изображения.

· Коррекция дефектных пикселей: Автоматически выявляет и компенсирует дефектные пиксели в режиме реального времени.

· 3D-шумоподавление и пользовательские LUT-таблицыЗначительно снижает уровень случайного шума и позволяет пользователям настраивать отображение уровней серого для конкретных значений спектральной отражательной способности.

Интерфейс Gigabit Ethernet (GigE Vision): высокоскоростное получение изображения 1,3 МП при 72 кадрах в секунду.

Включает в себяразрешение 1280 × 1024Благодаря размеру пикселя 5 мкм × 5 мкм камера обеспечивает частоту кадров до72 FPSв полном разрешении и полностью поддерживает пользовательские разрешения областей интереса (ROI).Интерфейс GigEобеспечивает передачу данных без потерь и с нулевой задержкой на расстояние до 100 метров и изначально поддерживаетGigE VisionиGenICamпротоколы для бесшовной интеграции в высокопроизводительные промышленные линии контроля качества.

3. Пять основных сценариев применения: практическое проникновение и инспекция.

Исключительные спектральные характеристики и система терморегулирования MV-GEC130I делают его краеугольным камнем в высокоточном производстве и передовых лабораторных исследованиях:

· 1. Контроль дефектов полупроводниковых пластин и чипов.
В процессе упаковки полупроводниковых компонентов и укладки пластин легко могут возникать микротрещины или отклонения в ориентации. Поскольку монокристаллический кремний прозрачен для ближнего инфракрасного диапазона (>1100 нм), MV-GEC130I в сочетании с подсветкой в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет напрямую «видеть сквозь» кремниевую пластину.

тот Пункты проверкиВнутренние микротрещины, царапины, пустоты, герметичность корпуса MEMS-устройства и выравнивание на микронном уровне между пластинами.

тот ЦенитьОбеспечивает 100% неразрушающий онлайн-контроль выхода годной продукции.

· 2. Контроль электролюминесценции (EL/PL) солнечных пластин и ячеек.
В фотоэлектрической промышленности такие дефекты, как трещины, микротрещины и обрыв затворных линий, серьезно снижают эффективность солнечных элементов.

тот ЭЛ (электролюминесценция)Подача прямого тока через элемент приводит к тому, что он излучает инфракрасный свет в диапазоне 1150–1350 нм.

тот PL (Фотолюминесценция)Используется лазер с определенной длиной волны для возбуждения флуоресценции на подложке.

тот Преимущества MV-GEC130IВысокая чувствительность чипа InGaAs в сочетании с активным термоэлектрическим охлаждением позволяет камере улавливать чрезвычайно слабое излучение, мгновенно выявляя трещины, разрывы сетки и неравномерное распределение времени жизни носителей заряда.

· 3. Лазерное отслеживание пятна и высокоточное профилирование
В оптической связи, промышленной лазерной обработке и военных исследованиях наиболее часто используются инфракрасные лазерные длины волн 1064 нм, 1310 нм и 1550 нм. Традиционные кремниевые камеры не могут обнаруживать эти длины волн из-за физических ограничений датчиков (практически нулевой отклик выше 1100 нм).

тот ПриложениеПрибор MV-GEC130I напрямую детектирует и анализирует лазеры накачки с длиной волны 1064 нм и телекоммуникационные волоконные лазеры с длиной волны 1550 нм, анализируя форму луча, пространственное распределение энергии и коллимацию.

· 4. Научная флуоресцентная микроскопия и микроскопия в условиях низкой освещенности
В биологических науках и химии флуоресцентная визуализация во втором ближнем инфракрасном диапазоне (NIR-II, 1000–1700 нм) обеспечивает глубокое проникновение, низкое рассеяние и минимальные помехи от автофлуоресценции.

тот Использование в исследованияхАктивное охлаждение с помощью термоэлектрического охладителя позволяет использовать длительное время экспозиции для регистрации динамики новых флуоресцентных зондов (таких как углеродные нанотрубки или квантовые точки) внутри биологических тканей с высоким отношением сигнал/шум.

· 5. Гиперспектральная визуализация и промышленная сортировка
Различные материалы обладают различными спектральными характеристиками поглощения в ближнем инфракрасном диапазоне.

тот Приложения для сортировки: Сортировка визуально идентичных пластмасс (ПЭТ, ПП, ПЭ); неразрушающее удаление мусора (камней, металла, веток) с чайных листьев или орехов; и выявление внутренней гнили или изменений влажности в сельскохозяйственной продукции по пикам поглощения воды (например, 1450 нм).

4. Системная интеграция без пороговых значений: кроссплатформенная совместимость

Компания MindVision предоставляет зрелую и мощную программную экосистему для MV-GEC130I, значительно сокращая циклы разработки для системных интеграторов:

· Встроенная поддержка сторонних разработчиков: Беспроводная совместимость с ведущим в отрасли программным обеспечением для обработки изображений, включаяСокол,VisionPro,Лабвью, иCognex.

· Надежные кроссплатформенные SDKПоддерживает Windows XP/7/8/10/11 (32/64-бит), Linux (32/64-бит), ARM Linux, Android и macOS.

· Многоязычные SDKПредлагает комплексные пакеты разработки и примеры кода для C, C++, C#, VB6, VB.NET, Delphi, BCB, Python и Java, а также профессиональную техническую поддержку.

5. Подробные технические характеристики MindVision MV-GEC130I

Для удобства выбора и оценки системы мы подготовили для вас основные технические характеристики камеры, представленные ниже:

6. Заключение: MindVision MV-GEC130I — ваше первоклассное решение для SWIR-спектроскопии.

Ранее камеры SWIR были слишком дороги для многих интеграторов. MindVisionMV-GEC130IЭтот продукт преодолевает данный барьер, предлагая высокопроизводительное, надежное и экономичное решение, которое не уступает зарубежным конкурентам по равномерности изображения, стабильности охлаждения и интеграции программного обеспечения.

Независимо от того, занимаетесь ли вы выравниванием пластин, скринингом микротрещин в электролюминесцентных солнечных элементах или исследованиями в условиях низкой освещенности,MV-GEC130IЭто ваш главный «проникающий глаз» в спектре 0,4–1,7 мкм.

Вы можете связаться с нами по адресу:
chenguo@mindvision.com.cnполучить более глубокие технические знания и практические навыки в области машинного зрения и оптической визуализации.