很多人都聽(tīng)過(guò)短波紅外相機(jī)，那么它在視覺(jué)檢測(cè)中的應(yīng)用大概有哪些呢？”。

在工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)中，總有一些“常規(guī)相機(jī)搞不定”的難題：可見(jiàn)光相機(jī)穿不透塑料包裝，看不清內(nèi)部零件；長(zhǎng)波紅外相大概機(jī)分辨率低，無(wú)法識(shí)別細(xì)微缺陷；強(qiáng)光環(huán)境下，普通相機(jī)畫(huà)面滿(mǎn)是眩光，缺陷完全被掩蓋。

而短波紅外相機(jī)（光譜范圍900-1700nm），憑借“能穿透部分材質(zhì)、高分辨率成像、抗強(qiáng)光干擾”的獨(dú)特能力，成了破解這些盲區(qū)的關(guān)鍵工具。

?一.先明確：短波紅外相機(jī)的“3大核心優(yōu)勢(shì)”

很多人分不清“短波紅外”和“長(zhǎng)波紅外”，也不明白它比可見(jiàn)光相機(jī)強(qiáng)在哪——其實(shí)短波紅外相機(jī)的優(yōu)勢(shì)，正好對(duì)應(yīng)工業(yè)檢測(cè)的3大核心痛點(diǎn)，是常規(guī)相機(jī)無(wú)法替代的：

1.“穿透式”成像，看清“被遮擋”的目標(biāo)：能穿透塑料、玻璃、煙霧、粉塵等材質(zhì)（如穿透10mm厚的塑料包裝），無(wú)需拆解就能看到內(nèi)部零件的狀態(tài)，避免因拆解導(dǎo)致的生產(chǎn)延誤或零件損傷；

2.高分辨率，捕捉“微米級(jí)”細(xì)微缺陷：短波紅外相機(jī)分辨率普遍達(dá)1200萬(wàn)像素以上（遠(yuǎn)超長(zhǎng)波紅外相機(jī)的30萬(wàn)-100萬(wàn)像素），能識(shí)別0.1μm級(jí)的細(xì)微缺陷（如半導(dǎo)體晶圓的微小裂紋）；

3.抗強(qiáng)光干擾，適應(yīng)“復(fù)雜光照”環(huán)境：不受陽(yáng)光直射、金屬反光、強(qiáng)光源眩光的影響（如正午室外檢測(cè)光伏板，畫(huà)面無(wú)眩光），在惡劣光照下仍能穩(wěn)定成像，檢測(cè)精度不下降。

簡(jiǎn)單說(shuō)：常規(guī)相機(jī)“看不見(jiàn)、看不清、看不穩(wěn)”的場(chǎng)景，正是短波紅外相機(jī)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。

二、短波紅外相機(jī)在工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)的4大核心應(yīng)用場(chǎng)景

短波紅外相機(jī)不是“萬(wàn)能工具”，但在“需要穿透、高分辨、抗強(qiáng)光”的場(chǎng)景中，優(yōu)勢(shì)尤為突出，具體落地在4大工業(yè)領(lǐng)域：

1.場(chǎng)景1：半導(dǎo)體/電子行業(yè)—穿透封裝，檢測(cè)“內(nèi)部隱性缺陷”

場(chǎng)景痛點(diǎn)：半導(dǎo)體芯片封裝后（如BGA封裝、QFP封裝），內(nèi)部的焊球虛焊、引線斷裂、芯片偏移等缺陷，可見(jiàn)光相機(jī)無(wú)法穿透塑料/陶瓷封裝，長(zhǎng)波紅外相機(jī)分辨率低看不清細(xì)節(jié)，傳統(tǒng)檢測(cè)需“破壞性拆解”（拆封裝后芯片報(bào)廢），成本高、效率低。

短波紅外解決方案：

技術(shù)原理：短波紅外光能穿透半導(dǎo)體封裝常用的環(huán)氧樹(shù)脂（塑料）、陶瓷基板（厚度≤5mm），且芯片內(nèi)部的金屬焊球、引線對(duì)短波紅外的反射率與封裝材質(zhì)差異大，成像時(shí)缺陷區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)“明暗對(duì)比”（如虛焊的焊球反射率低，呈暗點(diǎn)；正常焊球反射率高，呈亮點(diǎn)）；

2.場(chǎng)景2：光伏行業(yè)—抗強(qiáng)光+高分辨，精準(zhǔn)檢測(cè)“電池片隱裂/低效區(qū)”

場(chǎng)景痛點(diǎn)：光伏電池片（尤其是組件層壓后）的隱裂、低效區(qū)（如斷柵、虛焊），在可見(jiàn)光下難分辨（需EL測(cè)試，需斷電、暗箱環(huán)境）；長(zhǎng)波紅外相機(jī)分辨率低，無(wú)法識(shí)別0.1mm的細(xì)隱裂；室外檢測(cè)時(shí)，陽(yáng)光直射導(dǎo)致畫(huà)面眩光，常規(guī)相機(jī)完全無(wú)法工作。

短波紅外解決方案：

技術(shù)原理：光伏電池片工作時(shí)，隱裂/低效區(qū)的電流分布不均，會(huì)產(chǎn)生“局部溫度差異”（低效區(qū)溫度比正常區(qū)域高2-5℃），短波紅外相機(jī)能捕捉這種細(xì)微溫度差異（測(cè)溫精度±0.5℃），同時(shí)憑借抗強(qiáng)光特性，可在正午陽(yáng)光直射下（照度＞10萬(wàn)lux）穩(wěn)定成像，無(wú)需暗箱；

3.場(chǎng)景3：材料分選/回收行業(yè)—穿透遮擋，識(shí)別“材質(zhì)/成分差異”

場(chǎng)景痛點(diǎn)：工業(yè)廢料分選（如塑料分選、金屬混雜分選）時(shí)，廢料常被灰塵、油污覆蓋，或包裹在塑料薄膜中，可見(jiàn)光相機(jī)難以識(shí)別材質(zhì)；傳統(tǒng)分選靠人工，效率低（100kg/小時(shí)），且易誤判（如PP塑料和PE塑料外觀相似，人工難區(qū)分）。

短波紅外解決方案：

技術(shù)原理：不同材質(zhì)對(duì)短波紅外的“吸收光譜”不同（如PP塑料在1150nm有吸收峰，PE塑料在1300nm有吸收峰），短波紅外相機(jī)搭配“光譜分析算法”，能通過(guò)吸收峰差異精準(zhǔn)識(shí)別材質(zhì)，且能穿透灰塵、薄膜（厚度≤2mm），不受表面污染影響；

4.場(chǎng)景4：汽車(chē)/航空制造——穿透涂層，檢測(cè)“基材隱性損傷”

場(chǎng)景痛點(diǎn)：汽車(chē)車(chē)身涂層（厚度50-100μm）下的金屬基材劃痕、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片涂層（陶瓷涂層，厚度200-500μm）下的裂紋，可見(jiàn)光相機(jī)無(wú)法穿透涂層，傳統(tǒng)檢測(cè)需“打磨掉涂層”（損傷零件，無(wú)法復(fù)原），或用超聲波檢測(cè)（效率低，1個(gè)零件耗時(shí)1小時(shí)）。

短波紅外解決方案：

技術(shù)原理：汽車(chē)/航空常用的涂層（如電泳漆、陶瓷涂層）對(duì)短波紅外光的透過(guò)率達(dá)80%以上，而金屬基材的劃痕/裂紋處會(huì)產(chǎn)生“散射效應(yīng)”（短波紅外光在缺陷處散射，成像呈暗線），能清晰呈現(xiàn)涂層下的基材狀態(tài)，無(wú)需破壞涂層；

三、短波紅外相機(jī)工業(yè)應(yīng)用避坑：3個(gè)關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1.按“穿透需求”選波長(zhǎng)，不是“越寬越好”：

不同材質(zhì)對(duì)短波紅外的透過(guò)率不同（如塑料在1500nm透過(guò)率高，玻璃在1000nm透過(guò)率高），需根據(jù)檢測(cè)材質(zhì)選擇“匹配波長(zhǎng)的窄帶光源”（如檢測(cè)塑料選1550nm光源，檢測(cè)玻璃選1064nm光源），避免因波長(zhǎng)不匹配導(dǎo)致穿透效果差；

2.關(guān)注“分辨率與幀率”，適配生產(chǎn)節(jié)奏：

?細(xì)微缺陷檢測(cè)（如半導(dǎo)體0.1mm裂紋）：選1200萬(wàn)像素以上相機(jī)，確保缺陷細(xì)節(jié)清晰；
?高速流水線（如光伏組件1塊/5分鐘）：選幀率≥30fps的相機(jī)，避免漏拍；

3.配套“專(zhuān)業(yè)算法”，避免“有圖像無(wú)結(jié)果”：

短波紅外圖像需專(zhuān)業(yè)算法處理（如溫度分析、光譜識(shí)別、缺陷分割），若只買(mǎi)相機(jī)無(wú)算法，會(huì)出現(xiàn)“能看到圖像但無(wú)法自動(dòng)判缺”的問(wèn)題，建議選擇“相機(jī)+算法”一體化方案。

總結(jié)：短波紅外相機(jī)，打開(kāi)工業(yè)檢測(cè)的“新視角”

隨著工業(yè)制造向“高精度、無(wú)損傷、高效化”發(fā)展，常規(guī)相機(jī)的檢測(cè)盲區(qū)會(huì)越來(lái)越明顯，而短波紅外相機(jī)憑借“穿透、高分辨、抗強(qiáng)光”的優(yōu)勢(shì)，正在成為半導(dǎo)體、光伏、汽車(chē)等高端制造領(lǐng)域的“剛需工具”。它不是替代可見(jiàn)光/長(zhǎng)波紅外相機(jī)，而是填補(bǔ)了兩者之間的檢測(cè)空白，讓工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)從“表面”走向“內(nèi)部”，從“理想環(huán)境”走向“復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)”。

源自網(wǎng)絡(luò)

審核編輯 黃宇