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长步道高分辨率紫外可见近红外镜头, 满足行业更高精度的检测要求
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2023-11-28 11:19:37来源: 中国机器视觉网

长步道推出高分辨率宽光谱紫外可见近红外镜头——UV2501A,打破了有相机无镜头的困境,能满足行业更高精度的检测要求,为机器视觉行业发展助力。

SONY推出业界最高分辨率紫外光芯片——IMX487,专门针对 UV(紫外光)波长设计,能做到高精度(像元2.74um)、高分辨率(2856×2848,813 万像素),目前市面上没有能适配的镜头。UV2501A是少有能适配的高分辨率镜头,除了支持紫外波段,还能应用于可见光波段、近红外波段,支持宽光谱波段240-1000nm,全波段内实现零焦点偏移,它具有高解析度(线对数180 lp/mm)、宽工作距离(0.1mm-无穷远),大光圈(F2.0)的特点,可应用于利用紫外光和近红外光检测的材料分选,检查透明树脂的使用情况,以及检查高压电缆的老化情况等。

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设计波段

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一、技术创新点

该产品从光学系设计上使用特殊材料玻璃,保证了在波长240-1000nm范围内的高透过率,在超宽的波长范围内,完全校正了焦点偏移,并且结合多年的光学设计经验,设计出性能优秀的、性价比高,同时具有加工性能好的光学镜头。

由于使用了特殊材料玻璃,镜片加工过程中较常规的材料更有难度,因此在镜片结构设计中,结合加工难点,设计出更利于生产的镜片外形,同时由于镜片结构数量多,结构设计也充分考虑最大限度地减小结构加工公差所带来的影响。

针对IMX487 ,  2.74um紫外芯片设计,设计频率对应其奈奎斯特频率182lp/mm。

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紫外和可见光波段的共焦:

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二、应用案例

利用UV 发光现象的应用

原理:自然界的UV发光现象

当因为某种原因发生放电现象时,会激发出UV波段的光,利用UV成像可以检测出放电现象。随着电力设备中电线的不断老化,老化部分会伴有放电现象并激发出UV波段的光。铁路架线也是一样。利用UV成像对电力设备和铁路架线进行观察,能简单确定劣化部位。利用这项技术,有望实现设备维护的自动化,节省人力资源。

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UV具有高散射性,因此可被用于细小划痕的检测

原理:UV光的散射性高

当平面上有凹凸之处时,光照射过来会发生散射,但散射的方式因光的波长而异。如果用UV这样短波长的光来照射,细微的凹凸也会发生散射,所以相比可见光,UV的散射更加强烈。因此,如果用UV补光拍摄的话,能够轻松发现物体表面上的细小划痕。  

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金属板的划痕很难用肉眼区分,但利用UV相机通过UV镜头拍摄能够高效识别出划痕。可应用于金属板的划痕检测,半导体的划痕检测,电池薄膜的划痕检测

针对不同材质 UV 透过率差异的应用

原理:不同材料的UV透过率各不相同  

可见光能透过塑料和玻璃等材料,可见光拍摄时,它们看起来都是透明的。而使用UV照射时,不同材料对UV的透过率会有所不同。透过率高的材料拍摄出来是透明的,而透过率低的材料拍摄出来是黑色的。

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材料的通用名称:PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯;PMMA:亚克力树脂;PC:聚碳酸酯;PVC:聚乙烯。

利用生物的UV吸收率相关应用

原理:生物的UV吸收率

不同种类的生物对UV的吸收率也各有不同,即使是同种生物也会因为发育阶段的不同而出现差异。另外,当UV照射在生物的皮肤表面上时,有可能会看到可见光下难以看到的东西。

某些昆虫的雌性和雄性对UV的吸收率不同,可通过UV成像系统来分辨性别。比如,UV拍摄的图像中雄性菜粉蝶呈现深黑色。进一步,若能确认研究对象的UV特性,就可以利用UV成像技术来观察和搜索特定生物。

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在制造领域,利用紫外光谱的机器视觉检测的需求在不断扩大,其内容也日益多样化。为此,对紫外镜头的功能和性能的要求也越来越高。长步道新一代紫外镜头,更多是从UV光谱的应用场景出发,开发出紫外与可见光谱的共焦性能,为拍摄提供极致的便利。

(文章来源于长步道)