آشنایی با دوربین های سری Basler ace2 X SWIR

مقدمه

شرکت باسلر با توجه به اهداف بلند مدت خود در جهت گسترش و نوآوری محصولات تولیدی و تنوع در آن علاوه بر دوربین های شاخه ی Area Scan و Line Scan و 3 D Cameras اقدام به تولید یک شاخه جدید دوربین در سری خانواده ace2 نموده است.

دوربین ­های Basler ace2 X SWIR

این مدل دوربین ها در محدوده طول موج کوتاه مادون قرمز کار می کند و برای همین از پسوند SWIR استفاده می نماید.

دوربین های SWIR (Short Wave Infrared light Rang) به ما کمک می کند آنچه را که از چشم ما پنهان می ماند ببینیم. دوربین های SWIR برنامه هایی مانند بررسی ویژگی های امنیتی، تشخیص سطوح پر شده، نفوذ به ساختارهای پیچیده یا شناسایی اشیاء پنهان را امکان پذیر می کند. دوربین های مجهز به SWIR قادر است تصاویر در هر دو طیف نور مرئی و نور نامرئی با طول موج از 0.4µm تا 1.7 µm را شناسایی و اسکن نماید. در این مدل دوربین به منظور وضوح و بالا بردن جزئیات تصویر از حسگرهای مدل IMX990 و IMX991 شرکت Sony استفاده شده است. همانند اکثر دوربین های شرکت باسلر اندازه این دوربین نیز در یک محفظه ی کوچک 29 میلی متر در 29 میلی متر طراحی شده است و در این نمونه دوربین از رابط های GigE و USB3.0 برای خروجی داده استفاده شده است تا به راحتی کامپیوترهای شخصی و بردهای تعبیه شده صنعتی بتوانند با این دوربین در ارتباط باشند.

ویژگی­ های دوربین ­های سری SWIR

اولین ویژگی این نمونه دوربین ها جذب تصویر یکپارچه، کنترل دوربین و گرفتن تصویر در یک سیستم است. دومین ویژگی این نمونه دوربین را می توان به عملکرد بالای نمونه کارهای SWIR به همراه کیفیت و قیمت پایین آن اشاره کرد. به همین دلیل است که شرکت باسلر با توجه به اطمینان و قابلیت بالای این محصول و دوام آن پشتیبانی ضمانت یک ساله از این دوربین را به عهده دارد.

سومین ویژگی این مدل دوربین ها (ace2 X visSWIR) که در محدوده موج کوتاه مادون قرمز کار می کند این است که در این محدوده طیف بسیاری از مواد دارای خواص نوری متفاوتی نسبت به محدوده مرئی است و این سبب می شود تصاویری را آشکار کند که در باند موج مرئی امکان پذیر نیستند.

تصویر فوق مقایسه ای است بین تصویر کبودی روی سیب در 1000 nm (NIR) در مقایسه با 1350 nm(SWIR)

کاربرد دوربین ­های ace2 SWIR

یکی از کاربردهای این نمونه دوربین ها تشخیص دما است. تشخیص دما در دوربین های SWIRمی تواند تا بالای 140 درجه سانتی گراد برای اندازه گیری دما یا تخمین آن استفاده کرد. دماهای مختلف روی سطوح مختلف می تواند باعث روشنایی در محدوده طیفی SWIR ایجاد کنند خاصیتی که قادر است برای نظارت بر فرآیند یا بازرسی درزهای جوش استفاده شود.

تصویر فوق مقایسه ی دیگری است بین یک هویه با دمای حدود 400 درجه سانتی گراد در 1000 nm(NIR) با 1350nm(SWIR)

از دیگر کاربردهای معمولی در محدوده طیفی SWIR می توان به بازرسی نیمه هادی تا بازیافت و بازرسی کیفیت تا مرتب سازی محصولات غذایی اشاره کرد. به دلیل شفاف بودن بازرسی ویفر سیلیکون در محدوده طیفی SWIR عیوبی مانند حفره ها ، ترک ها و ناخالصی ها در طول فرآیند تولید و بازرسی نیمه هادی ها قابل مشاهده است. بازرسی خورشیدی فن آوری SWIR اجازه می دهد تا عیب هایی را که معمولا در محدوده فرکانس مرئی غیر قابل مشاهده است در طول بازرسی تک تک بلوک های سیلیکونی یا سلول های فتوولتائیک کامل شناسایی کرد. یکی دیگر از کاربردهای باند موج SWIR مرتب سازی، تفکیک و دسته بندی مواد مختلف بر اساس خواص نوری آنها می باشد. مثلا پلاستیک های مختلف را می توان در حین بازیافت از یکدیگر جدا کرد. کاربرد دیگر باند موج SWIR کنترل سطوح پر شده از طریق موادی است که به صورت مات شده شناسایی می شوند. این مواد می تواند شامل بطری های پلاستیکی در نوشیدنی ها یا بسته های بلیستر در صنعت داروسازی باشد. کاربرد دیگر بررسی امنیت و اصالت در حین تولید اسکناس و مدارک شناسایی است. می توان ویژگی¬های امنیتی مانند نوارهای فلزی زیر سطح را برای نقص یا تقلب بررسی کرد. همچنین امکان بررسی جوهرهای خاص در طیف مادون قرمز وجود دارد. کاربرد دیگر کنترل کیفیت مواد غذایی برای اطمینان از کیفیت محصولات کشاورزی و شناسایی عیوب زیر سطحی آنها می شود. همچنین می توان بین محصول و ناخالصی ها تمایز قائل شد. مثلا تمایز بین محصول سیب زمینی و سنگ

جدول زیر مقایسه ­ای است بین چهار نمونه دوربین ace2 SWIR

Model	Sensor	Frame Rate	Resolution	Interface	Mono/Color
a2A640-240um SWIR	IMX991	240fps	VGA	USB3.0	Mono
a2A640-240gm SWIR	IMX991	240fps	VGA	GigE	Mono
a2A1280-80gm SWIR	IMX990	80fps	1.3MP	GigE	Mono
a2A1280-125um SWIR	IMX990	125fps	1.3MP	USB3.0	Mono