短波紅外波段指波長在1000-3000納米之間的波段,肉眼無法識別這些光譜。礦物質(zhì)、人造物質(zhì)及其他一些地物具有特殊的成分,而短波紅外能夠“看見”這種*成分,但肉眼和可見光近紅外光波卻“看不見”。
從1µm到14µm包括了三個(gè)“大氣窗口”,分別定義為:短波(SWIR): 1µm – 3 µm, 中波(MWIR):3 µm - 5 µm和長波(LWIR): 8 µm - 14 µm。
短波紅外成像有一個(gè)其他技術(shù)*的主要優(yōu)點(diǎn),即它能夠透過玻璃進(jìn)行成像。對于短波紅外相機(jī)來說,特制的價(jià)格昂貴的透鏡或者適應(yīng)惡劣環(huán)境的外殼幾乎是不必要的。這就使得它們可以用于各種各樣的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)。這種能力還允許短波紅外相機(jī)安裝在一個(gè)保護(hù)窗口內(nèi),當(dāng)將相機(jī)系統(tǒng)固定在一種潛在平臺上時(shí),這將可以提供很大的靈活性。
所以,為何要使用短波紅外呢?因?yàn)槎滩t外具有以下一些優(yōu)點(diǎn):成像技術(shù)特點(diǎn)
基于InGaAs焦平面的短波紅外成像技術(shù)主要具有以下特點(diǎn)。
1)高識別度:短波紅外SWIR成像主要基于目標(biāo)反射光成像原理,其成像與可見光灰度圖像特征相似,成像對比度高,目標(biāo)細(xì)節(jié)表達(dá)清晰,在目標(biāo)識別方面,SWIR成像是熱成像技術(shù)的重要補(bǔ)充;
2)全天候適應(yīng):短波紅外SWIR成像受大氣散射作用小,透霧、靄、煙塵能力較強(qiáng),有效探測距離遠(yuǎn),對氣候條件和戰(zhàn)場環(huán)境的適應(yīng)性明顯優(yōu)于可見光成像;
3)微光夜視:在大氣輝光的夜視條件下,光子輻照度主要分布在1.0~1.8μm的SWIR波段范圍內(nèi),這使得SWIR夜視成像相比于可見光夜視成像而言具有顯著的先天優(yōu)勢;
4)隱秘主動(dòng)成像:在0.9~1.7μm波段內(nèi),激光光源技術(shù)成熟(1.06μm、1.55μm),這使得短波紅外InGaAs焦平面成像在隱秘主動(dòng)成像應(yīng)用中具有顯著的對比優(yōu)勢;
5)光學(xué)配置簡便:從光學(xué)上,玻璃光窗在SWIR波段范圍內(nèi)具有很高的透過率,這賦予SWIR成像一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),這允許SWIR相機(jī)可裝配于一個(gè)保護(hù)窗口內(nèi)實(shí)現(xiàn)高靈敏成像,當(dāng)應(yīng)用于某種特定平臺或場合時(shí),這將提供極大的靈活性。