30 августа, 2021

Мультиспектральные камеры расширенного диапазона 180-1100 нм

Ультрафиолетовое излучение (ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение) - невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм.

Электромагнитный спектр ультрафиолетового излучения может быть по-разному поделён на подгруппы. Стандарт ISO по определению солнечного излучения (ISO-DIS-21348) даёт следующие определения:

Наименование	Длина волны, нм	Частота, ПГц	Аббревиатура
Ближний	400—300	0,75—1	NUV
Ультрафиолет А, длинноволновой диапазон	400—315	0,75—0,952	UVA
Средний	300—200	1—1,5	MUV
Ультрафиолет B, средневолновой	315—280	0,952—1,07	UVB
Дальний	200—122	1,5—2,46	FUV
Ультрафиолет С, коротковолновой	280—100	1,07—3	UVC
Экстремальный	121—10	2,48—30	EUV, XUV

Фотоприёмные устройства, работающие в УФ спектре, как правило, делятся на те, которые не чувствительны к солнечному излучению с фоточувствительностью до 280 нм («солнечно-слепые») и на имеющие чувствительность в диапазоне выше 380 нм («видимо-слепые», т.к. они не различают видимые объекты). Долгое время эта особенность обуславливала многие ограничения в применении ультрафиолетовых камер, однако с появлением видеоматриц, изготовленных по технологии BSI CMOS (КМОП с обратной засветкой) возникла возможность производства мультиспектральных видеокамер, которые способны объединять в одном изображении сразу три диапазона: УФ, видимый спектр и ближний ИК, что позволяет значительно расширить рамки применения ультрафиолетовых оптико-электронных устройств.

Широкое применение находят мультиспектральные камеры с расширенным диапазоном: 180-1100 нм (от УФ до ближнего ИК). Сфера применения данных камер достаточно широка:

диагностика линий электропередач (ЛЭП), контактных проводов и подстанций (фиксация коронных разрядов);
изучение архивных документов и криминалистическая экспертиза (поиск отпечатков пальцев);
обеспечение посадки и навигации воздушных судов в сложных метеоусловиях (туман, снег, дождь);
экологический мониторинг (обнаружение масляных пятен);
работа с полупроводниками;
выявление микроповреждений на стеклянных и алмазных поверхностях;
изучение индустриальных и естественных источников УФ излучения;
анализ динамики процесса горения, предупреждение о старте ракет;
микроскопия, генная инженерия, микробиология, астрономия и т. д.

Компания ООО “Лазерные компоненты” имеет широкую линейку мультиспектральных камердля различных сфер применения и под разные задачи.

Трёхспектральная ультрафиолетовая камера UFIR-104

Данная камера представляет собой многофункциональное устройство, позволяющее получать изображение сразу в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне. Благодаря возможности совмещения изображений ИК, УФ и видимого спектра, это оборудование может быть использовано при обследовании высокоэнергичных объектов, таких как электростанции или ЛЭП, а также промышленные и научные установки, связанные с проявлением энергии большой мощности, на предмет обнаружения в них различных дефектов и скрытых повреждений.

Основные технические характеристики

Параметры	Значения
ИК канал
Тип ИК-детектора	охлаждаемый, LWIR
Разрешение, пиксели	320 х 256
Размер пикселя, мкм	30
Чувствительность (NETD), мК	≤ 25 (при 25 °С)
Точность измерений, °С или %	±2
Диапазон измерений, °С	от -40 до +350
Поле зрения объектива, °	24 х 18 (14,5 х 10,8 - опция)
Фокус	ручной и автоматический
УФ канал
Тип ФПУ	солнечно-слепой
Спектральный диапазон, нм	240 - 280
Чувствительность, Вт/см2	2 х 10^-18
Поле зрения объектива, °	15 х 11
Фокус	автоматический
Дисплей и изображение
Формат визуализации	JPG (фото), MEPG4 (видео)
Автосохранение	каждые 10 с до 24 ч
Объём памяти, Гб	16 - 64 (зависит от типа карты памяти TF)
Дисплей	сенсорный LCD (диагональ - 5 "), 1024 х 600
Окуляр	OLED (диагональ - 0,6 "), 800 х 600
Видео камера	500 Mп CMOS, автофокус, LED-подсветка
Цветовая палитра	10 цветов
Цифровое увеличение	1х - 8х (плавный зум)
Настройка изображения	ручная и автоматическая регулировка яркости и контрастности
Режим повышенной чувствительности	есть
Точечный анализ изображений	по 10-бальной шкале
Зональный анализ изображений	5 температурных зон
Дополнительные функции	изотермия, термография, температурная сигнализация (цветовая и звуковая)
Коррекция излучательной способности	от 0,01 до 1,0
Возможности калибровки измерений	по фоновой температуре, по атмосферной пропускаемости, по целевому расстоянию, по относительная влажности, по температуре окружающей среды
Общие параметры
Видеовыход	HDMI
Цифровой интерфейс	USB 2.0
Установки	календарь / таймер / язык / единица измерения температуры
Лазерный целеуказатель	диодный лазер, 1 мВт, 635 нм (красный)
Аккумулятор	Li-Ion, 14,4 В, время работы - 2,5 ч
Время пуска, мин	7
Диапазон рабочих температур, °С	от -20 до +50
Температура хранения, °С	от -30 до +60
Рабочая влажность, %	≤ 95
Степень защиты	IP 54
Масса, кг	≤ 3,8 (включая аккумулятор)
Габариты, мм	280 х 170 х 138
Крепление на штатив	1/4" - 20 UNC
Виды обнаруживаемых газов (ИК канал)	Гексафлорид серы(SF6), Аммиак(NH3), Этилен, Уксусная кислота, Аллилбромид, Аллилхлорид, Аллилфторид, Ацетилхлорид, Бромметан, Диоксид хлора, Этил-цианокрилат, Фуран, Гидразин, Метилсилан, Метилэтилкетон, Метилвинилкетон, Пропенал,Трихлорэтилен,Тетрагидрофуран, Фторид уранила, Винилхлорид, Винилцианид, Виниловый эфир,Фреон 11, Фреон 12

Пример работы трёхспектральной ультрафиолетовой камеры UFIR-104

Мультиспектральная видеокамера IDG-UV

«IDG-UV» - высокочувствительная видеокамера на основе КМОП матрицы с обратной засветкой, работающая в диапазоне от 180 нм до 1100 нм. Помимо видеозаписи камера имеет функцию фотосъёмки как в одиночном, так и в скоростном режиме (29 кадров в секунду), а также оснащена встроенным интеллектуальным алгоритмом защиты от вибрации.

Кроме стандартного зум объектива (78 мм - 365 мм) камера оборудована сенсорным экраном.

Основные технические характеристики

Параметры	Значения
Видеоматрица	BSI CMOS
Размер пикселя, мкм	11 х 11
Размер видеоматрицы, дюймы	2 (4 Мп)
Цветность видеоматрицы	монохромная
Спектральный диапазон, нм	180-1100
Шумодавление	на основе внутрисхемного программирования процессора обработки изображений
Стабилизация изображения	оптическая стабилизация (функция «anti-shake»)
Функции регулировки изображения	насыщенность, яркость, контрастность, гамма-регулировка, автоматические уровни цвета, автоматическое усиление, 2D/3D шумоподавление
Дисплей	7″ сенсорный IPS-дисплей (1280 х 800)
Основные функции меню	яркость дисплея, фотосъёмка, стабилизация, видеозапись, зум, сохранение изображений, установка даты и времени
Карта памяти, Гб	32 (фото - TIF, PNG; видео - МР4)
Ёмкость аккумулятора, Вт·ч	6800
Оптический интерфейс	EF/T (М42)
Стандартный объектив, мм	78 - 365
Интерфейс передачи данных	USB 3.0, Type-C
Тип охлаждения	вентиляторный
Рабочее напряжение, В	12 (постоянный ток)
Потребляемая мощность, Вт	7
Габаритные размеры, мм	222 x 121 x 67
Масса, г	1080

Преимущества:

Технология BSI CMOS;
Расширенный спектральный диапазон (от УФ до ближнего ИК);
Квантовая эффективность 60% для 254 нм и 55% для 365 нм;
Низкий уровень шумов (1,3e-) и высокий динамический диапазон (93 дБ);
Объединение функций захвата, записи и обработки изображений в одном меню;
Поддержка экспорта данных через USB и возможность расширения памяти;
7-дюймовый сенсорный IPS-дисплей с функцией OSD-меню.

Мультиспектральная видеокамера 9KTDI

«9KTDI» - высокочувствительная видеокамера на основе линейного КМОП сенсора с обратной засветкой, работающая в режиме временной задержки и накопления сигнала. Спектральная чувствительность данной камеры простирается от ближнего УФ до коротковолнового ИК диапазона, а разрешение изображения достигает 9К.

Основные технические характеристики

Параметры	Значения
Тип видеоматрицы	BSI CMOS TDI с линейной развёрткой
Цветность видеоматрицы	монохромная
Разрешение видеоматрицы, пиксели	9072 х 256 / 9072 х 32
Размер пикселя, мкм	5 х 5
Эффективная поверхность, мм	45,36 х 1,28 / 45,36 х 0,16
Количество линий сканирования	4/8/16/32/64/128/192/256
Макс. линейная скорость, кГц	300 (12 бит)
Направление сканирования	двухстороннее сканирование
Динамический диапазон, дБ	59,5
Эффективность передачи заряда (CTE)	≥ 0,99993
Фотоэлектронная ёмкость, ке-	16
Шум считывания, е-	18
Аналоговое усиление	1-8
Цифровое усиление	1/8
Подавление FPN	есть
Система охлаждения	воздушная (водяная - опция)
Биннинг	1 х 1 / 2 х 2
Триггерный режим	управление пуском и направлением сканирования
Триггерный выход	вывод строб-сигнала
Подключение внешнего триггера	HR10A-7R-4S(Hirose)
Точность временных меток, мкс	1
Коммуникационный интерфейс	CoaxPress2.0 (CXP-12)
Поддержка SDK	стандарт GenIcam
Глубина цвета, бит	10/12
Крепление объектива	M72 x1
Рабочее напряжение, В	12
Сила тока, А	8
Габаритные размеры, мм	86 х 86 х 85
Операционная система	Windows/Linux
Диапазон рабочих температур, °C	от 0 до +40 (при влажности от 10 до 80%)

Мультиспектральная видеокамера BSI-UV

«BSI-UV» - высокочувствительная видеокамера на основе КМОП матрицы с обратной засветкой, работающая в диапазоне от 180 нм до 1100 нм. Сфера применения данных камер достаточно широка: фиксация коронных разрядов, поиск отпечатков пальцев, экологический мониторинг (обнаружение масляных пятен), работа с полупроводниками, выявление микроповреждений на стеклянных и алмазных поверхностях и прочее.

Основные технические характеристики

Параметры	Значения
Видеоматрица	BSI CMOS
Спектральный диапазон, нм	180-1100
Разрешение, пиксели	2048 х 2048
Размер видеоматрицы, дюймы	2
Цветность видеоматрицы	монохромная
Тип затвора	скользящий затвор
Размер пикселя, мкм	11 x 11
Квантовая эффективность, %	83,3 (для 280 нм)
Уровень шумов, е-	1,3
Полная ёмкость, kе-	100
Динамический диапазон, дБ	93
Частота кадров, Гц	24
Глубина цвета, бит	16
Режим аналогового усиления	высокий/низкий
Настройка экспозиции	автоматическая/ ручная/ триггерная
Время экспозиции, мс	0,02 - 10 000
Функции обработки изображений	улучшение, шумоподавление, настройка области интересов, зеркальное отражение, внешний запуск и т.д.
Режим внешнего запуска	стандартный / синхронизированный / глобальный / программируемый запуск
Вывод сигнала	экспозиционный/ считываемый/ глобальный
Оптический интерфейс	M42x0,75/C interface
Интерфейс запуска	Hirose,HR10A-7R-6PB
Вывод данных и электропитание	USB 3.0
Рабочее напряжение, В	5
Потребляемая мощность, Вт	<2,5
Диапазон рабочих температур, °С	от -40 до +50
Температура хранения, °С	от -55 до +70
Масса, г	351
Габаритные размеры, мм	60 х 60 х 64,5

Преимущества:

Технология BSI CMOS;
Расширенный спектральный диапазон (от УФ до ближнего ИК);
Высокая квантовая эффективность в УФ диапазоне (83,3% для 280 нм);
Низкий уровень шумов (1,3e-);
Высокое разрешение (2048 х 2048) и высокий динамический диапазон (93 дБ);
Наличие нескольких триггерных режимов;
Цифровой интерфейс вывода данных (USB 3.0).

Результаты лабораторных испытаний камеры BSI-UV с УФ подсветкой на образцах (нефтепродукты на металле) представлены ниже.


BSI-UV + фильтр 254 нм с подсветкой	BSI-UV + фильтр 365 нм с подсветкой

Мультиспектральная видеокамера BSI-UV2

«BSI-UV2» - высокочувствительная охлаждаемая видеокамера на основе КМОП матрицы с обратной засветкой, работающая в диапазоне от 180нм до 1100нм. Данная камера предназначена для применения в сфере различных научных исследований: микроскопия, генная инженерия, микробиология, астрономия и т.д.

Основные технические характеристики

Параметры	Значения
Видеоматрица	BSI sCMOS
Спектральный диапазон, нм	180-1100
Разрешение, пиксели	2048 х 2048
Размер видеоматрицы, дюймы	1,2
Цветность видеоматрицы	монохромная
Квантовая эффективность, %	60 (для 254нм), 95 (для 550нм), 53 (для 850нм)
Размер пикселя, мкм	6,5 x 6,5
Эффективная площадь сенсора, мм	13,3 х 13,3
Фотоэлектронная ёмкость, е-	30 000
Частота кадров, Гц	74 (CameraLink) / 40 (USB3.0)
Уровень шумов, е-	1,2 (среднее значение); 1,8 (RMS)
Тип затвора	скользящий затвор
Время экспозиции, мс	0,0066 - 10 000
Калибровка DSNU, е-	0,2
Калибровка PRNU, %	0,3
Температура охлаждения, °С	-15 (воздушное) / -25 (водяное)
Темновой ток, е-/пиксель/с	0,15 (при -15°С) / 0,10 (при -25°С)
Бинаризация	2 х 2 / 4 х 4
Массив субпикселей	доступен
Режим внешнего запуска	стандартный/ синхронизированный/ глобальный
Диапазон задержки запуска, с	0-10 (изменяется с шагом 1мкс)
Коннектор внешнего запуска	SMA
Вывод сигнала	экспозиционный/ считываемый/ глобальный
Цифровой интерфейс	USB3.0 / CameraLink
Поддержка SDK	есть
Глубина цвета, бит	16
Крепление объектива	C-mount
Рабочее напряжение, В	12 (постоянный ток)
Сила тока, А	8
Потребляемая мощность, Вт	55
Габаритные размеры, мм	85 х 85 х 125
ПО (Windows / Linux)	Mosaic / LabVIEW / Matlab / Micromanager
Диапазон рабочих температур, °С	от 0 до +40 (влажность 10%-85%)

Преимущества:

Технология BSI CMOS;
Расширенный спектральный диапазон (от УФ до ближнего ИК);
Высокая квантовая эффективность во всех диапазонах (60% для 254нм, 95% для 550нм и 53% для 850нм);
Низкий уровень шумов (1,2e-);
Высокое разрешение (4,2 Мп при шаге пикселя 6,5мкм);
Подавление помех с помощью калибровки DSNU и PRNU;
Интерфейсы вывода данных USB 3.0 и CameraLink.

Сравнение полученных изображений с «BSI-UV» и «BSI-UV2»

Заключение

Купить или проконсультироваться более подробно по выбору Мультиспектральных видеокамер можете у нас на сайте в разделе Камеры ультрафиолетового диапазона, отправив заявку, или позвонив по указанному номеру телефона. Наши менеджеры и инженеры помогут вам выбрать подходящую модель под конкретные цели, а также предоставить информацию по срокам поставки, стоимости и техническим характеристикам продукции.