短波红外相机在工业视觉检测中的应用

一. 先明确：短波红外相机的 “3 大核心优势”

很多人分不清 “短波红外” 和 “长波红外”，也不明白它比可见光相机强在哪 —— 其实短波红外相机的优势，正好对应工业检测的 3 大核心痛点，是常规相机无法替代的：

1. “穿透式” 成像，看清 “被遮挡” 的目标：能穿透塑料、玻璃、烟雾、粉尘等材质（如穿透 10mm厚的塑料包装），无需拆解就能看到内部零件的状态，避免因拆解导致的生产延误或零件损伤；

2. 高分辨率，捕捉 “微米级” 细微缺陷：短波红外相机分辨率普遍达 1200 万像素以上（远超长波红外相机的 30 万 - 100 万像素），能识别 0.1μm 级的细微缺陷（如半导体晶圆的微小裂纹）；

3. 抗强光干扰，适应 “复杂光照” 环境：不受阳光直射、金属反光、强光源眩光的影响（如正午室外检测光伏板，画面无眩光），在恶劣光照下仍能稳定成像，检测精度不下降。

简单说：常规相机 “看不见、看不清、看不稳” 的场景，正是短波红外相机的 “主战场”。

二、短波红外相机在工业视觉检测的 4 大核心应用场景

短波红外相机不是 “万能工具”，但在 “需要穿透、高分辨、抗强光” 的场景中，优势尤为突出，具体落地在 4 大工业领域：

1. 场景 1：半导体 / 电子行业 — 穿透封装，检测 “内部隐性缺陷”

场景痛点：半导体芯片封装后（如 BGA 封装、QFP 封装），内部的焊球虚焊、引线断裂、芯片偏移等缺陷，可见光相机无法穿透塑料 / 陶瓷封装，长波红外相机分辨率低看不清细节，传统检测需 “破坏性拆解”（拆封装后芯片报废），成本高、效率低。

短波红外解决方案：

技术原理：短波红外光能穿透半导体封装常用的环氧树脂（塑料）、陶瓷基板（厚度≤5mm），且芯片内部的金属焊球、引线对短波红外的反射率与封装材质差异大，成像时缺陷区域会呈现 “明暗对比”（如虚焊的焊球反射率低，呈暗点；正常焊球反射率高，呈亮点）；

2. 场景 2：光伏行业 — 抗强光 + 高分辨，精准检测 “电池片隐裂 /低效区”

场景痛点：光伏电池片（尤其是组件层压后）的隐裂、低效区（如断栅、虚焊），在可见光下难分辨（需 EL 测试，需断电、暗箱环境）；长波红外相机分辨率低，无法识别 0.1mm 的细隐裂；室外检测时，阳光直射导致画面眩光，常规相机完全无法工作。

短波红外解决方案：

技术原理：光伏电池片工作时，隐裂 / 低效区的电流分布不均，会产生 “局部温度差异”（低效区温度比正常区域高 2-5℃），短波红外相机能捕捉这种细微温度差异（测温精度 ±0.5℃），同时凭借抗强光特性，可在正午阳光直射下（照度＞10 万 lux）稳定成像，无需暗箱；

3. 场景 3：材料分选/回收行业 — 穿透遮挡，识别 “材质 / 成分差异”

场景痛点：工业废料分选（如塑料分选、金属混杂分选）时，废料常被灰尘、油污覆盖，或包裹在塑料薄膜中，可见光相机难以识别材质；传统分选靠人工，效率低（100kg / 小时），且易误判（如 PP 塑料和 PE 塑料外观相似，人工难区分）。

短波红外解决方案：

技术原理：不同材质对短波红外的 “吸收光谱” 不同（如 PP 塑料在 1150nm 有吸收峰，PE 塑料在 1300nm 有吸收峰），短波红外相机搭配 “光谱分析算法”，能通过吸收峰差异精准识别材质，且能穿透灰尘、薄膜（厚度≤2mm），不受表面污染影响；

4. 场景 4：汽车 / 航空制造 —— 穿透涂层，检测 “基材隐性损伤”

场景痛点：汽车车身涂层（厚度 50-100μm）下的金属基材划痕、航空发动机叶片涂层（陶瓷涂层，厚度 200-500μm）下的裂纹，可见光相机无法穿透涂层，传统检测需 “打磨掉涂层”（损伤零件，无法复原），或用超声波检测（效率低，1 个零件耗时 1 小时）。

短波红外解决方案：

技术原理：汽车 / 航空常用的涂层（如电泳漆、陶瓷涂层）对短波红外光的透过率达 80% 以上，而金属基材的划痕 / 裂纹处会产生 “散射效应”（短波红外光在缺陷处散射，成像呈暗线），能清晰呈现涂层下的基材状态，无需破坏涂层；

三、短波红外相机工业应用避坑：3 个关键注意事项