近(jin)紅外（SWIR）光一(yi)般定義(yi)為0.9－1.7μm波長范圍(wei)內(nei)的(de)光線，但也可歸(gui)入0.7－2.5μm波長范圍。由于硅傳感器的上限約為1.0μm，SWIR成像需要能在SWIR范圍內工(gong)作的獨(du)特(te)組件。砷化銦鎵(jia)（InGaAs）傳感器是(shi)在SWIR中(zhong)使用的(de)主要傳感器，可覆蓋典型(xing)的(de)SWIR頻(pin)帶，但(dan)可擴(kuo)展(zhan)低(di)至550nm和高至2.5μm。雖然市場上可提(ti)供(gong)線性線掃描(miao)InGaAs傳感(gan)器，但區域掃描InGaAs傳感器(qi)一般受(shou)到ITAR限制，只能用于(yu)特定商業應用，且(qie)必須獲得適(shi)當許(xu)可。SWIR成(cheng)像透鏡可根據SWIR波 長(chang)專(zhuan)門(men)設計(ji)、優化和進行抗(kang)反射鍍膜（鍍減反膜）。ITAR（國(guo)際條約和武器條例）由美國(guo)政府實施。 受ITAR限制(zhi)(zhi)的(de)產品必須遵守(shou)嚴格(ge)的(de)出(chu)入(ru)口條例，才可在美國境內和境外(wai)制(zhi)(zhi)造(zao)和/或銷售。然而，如SWIR之(zhi)類的(de)透鏡可在具有適(shi)當許可證(zheng)的(de)情況下用于許多(duo)商業應用。

圖 1: 說(shuo)明SWIR波長范圍(wei)的(de)電磁光(guang)譜

為什么使用(yong)SWIR？

物體本身就可以(yi)輻射出(chu)中紅外（MIR）和遠(yuan)紅(hong)外（LWIR）光，近(jin)紅外（SWIR）和可見光(guang)比較類似，所發出(chu)的光(guang)子都會被物體反射或(huo)吸收，如果需(xu)要呈高對比 度的像則需要分(fen)辨率更高。周圍環境(jing)的星點光(guang)以(yi)及(ji)背景輻射(夜(ye)間發(fa)光)會發射近紅外光并提供(gong)較好的戶(hu)外照(zhao)明，夜視成(cheng)像。

必須使用根(gen)據SWIR波段設計和鍍(du)(du)膜的透鏡(jing)（使(shi)用設計并鍍(du)(du)有SWIR膜層(ceng)的(de)(de)鏡頭(tou)很有必要）。設計用于(yu)可(ke)見(jian)光(guang)的(de)(de)透鏡（鏡頭(tou)在SWIR波段成像(xiang)），會導(dao)致(zhi)低影(ying)像(xiang) 分(fen)辨率（分(fen)辨率大幅下降）和高光學像差（且光學像差變大）。由于SWIR波長傳輸(shu)通過(guo)的專為SWIR設計的玻璃、透鏡和(he)其他光學組件（濾光(guang)片、窗(chuang)口片等） 可(ke)以使用與可(ke)見光(guang)組件相(xiang)同的(de)工藝制造，因此(ci)可(ke)降低制造成本，在系統內使用保(bao)護性窗口片和濾光(guang)片。

大量(liang)使用可見光難(nan)以或無法(fa)實施的(de)應用可通過SWIR完成。當使用SWIR成(cheng)像時，水蒸氣(qi)、霧和(he)硅(gui)等特定材(cai)料均為透明。此(ci)外，在可(ke)見光環境下(xia)近乎相同的顏色(se) 使用SWIR可輕松區(qu)分。

SWIR應(ying)用

SWIR成像廣泛(fan)用于(yu)各種不同的應用，包(bao)括電子板檢(jian)查、太(tai)陽能(neng)電池檢(jian)測、生產檢(jian)查、識別與排(pai)序、監(jian)測、反假冒、過程(cheng)質量控制等(deng)。要了解SWIR成像(xiang)的(de)優勢，可考慮一些使用可見(jian)光(guang)和(he)使用SWIR成(cheng)像(xiang)的普通日常(chang)用品的視覺范(fan)例。

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圖 2a: 紅蘋果(guo)的可見(jian)成像(xiang)。請(qing)注(zhu)意，通過可視成像(xiang)，紅蘋果(guo)看(kan)起來(lai)特別(bie)紅。缺陷并不(bu)顯而易見(jian)

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圖 2b: 紅蘋果的(de)近(jin)紅外成(cheng)像(xiang)。通過近(jin)紅外成(cheng)像(xiang)，瘀傷顯而易見。很容易檢查(cha)表皮上的(de)任何(he)缺陷。

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圖 3a: 嬰兒爽(shuang)身粉瓶(ping)的(de)可(ke)見(jian)(jian)成(cheng)像。請注意，通過可(ke)見(jian)(jian)成(cheng)像，該(gai)瓶(ping)看起來(lai)呈白色且富光澤。瓶(ping)內的(de)粉末是完全無跡(ji)可(ke)尋的(de)

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圖(tu) 3b: 嬰兒(er)爽身粉(fen)瓶(ping)的近(jin)紅外成像(xiang)。該瓶(ping)在(zai)近(jin)紅外成像(xiang)下是透明的。輕松看到瓶(ping)內的粉(fen)量(liang)。

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圖 4a: 由Detroit Institute of Arts提供的(de)Jan Provost的(de) 《*后審判》(The Last Judgment)，并以近紅外波段映出(chu)，通過仔細地檢查顏料(liao)膜下(xia)的(de)草圖，詳細說明了畫家的(de)原意。圖像版權所(suo)有 by Detroit Institute of Arts。經允許使用。

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圖 4b: 相比較畫中實際所(suo)畫的5個喇叭，可(ke)以看到近紅(hong)外成(cheng)像中有(you)10個喇叭(ba)在(zai)大天使(shi)之下。畫中(zhong)喇叭(ba)的(de)位(wei)置(zhi)似乎需要(yao)一(yi)個重新定(ding)位(wei)的(de)帆船。地球(qiu)儀上的(de)腳趾的(de)位(wei)置(zhi)也與原始草圖的(de)位(wei)置(zhi)不同。圖像(xiang)版權所有 by Detroit Institute of Arts。經允(yun)許使(shi)用(yong)。

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圖 5a: 這幅色彩(cai)豐富的(de) 水果 圖是(shi)費城畫(hua)家Nicole Koenitzer的作品(pin)，這幅(fu)畫(hua)(hua)詳細說(shuo)明(ming)了畫(hua)(hua)家的作畫(hua)(hua)計劃過(guo)程(cheng)。通過(guo)利用近(jin)紅外波段來檢(jian)測繪圖，用戶可(ke)以了解該(gai)名畫(hua)(hua)家的作畫(hua)(hua)思維，從*初的起稿(gao)到(dao)上顏料，再(zai)到(dao)細化作品(pin)等階段。