Why Use a SWIR Line Scan Camera?
SWIRマシンビジョンガイド

SWIRラインスキャンカメラ:産業検査にSWIRを使用する理由

可視光だけでは不十分な場合、SWIRラインスキャンイメージングは、産業生産ラインを連続的に移動する材料を視認・検査するための別の手段を提供します。


現代のマシンビジョンにおいて、多くの検査課題は、形状、色、または表面欠陥の単純な検出にとどまりません。真の課題はしばしば次の通りです:


カメラは、人間の目にはほぼ同じように見える材料を区別できるか?

ここが短波長赤外線(SWIR)イメージングが価値を発揮するところです。ラインスキャン技術と組み合わせることで、SWIRは連続的に移動する材料、高速生産、選別、ウェブ検査、および材料分析に対して強力なソリューションを提供します。


可視光ではなくSWIRを使用する理由

従来のRGBカメラは、色、形状、テクスチャ、表面外観、および幾何学的欠陥の検出に優れています。しかし、一部の材料は可視光ではほぼ同じように見えても、SWIR帯域では非常に異なる応答を示すことがあります。

可視光 / RGBイメージング

主に色、形状、テクスチャ、表面欠陥などの可視外観を捉えます。

SWIRイメージング

材料組成、水分、コーティング、汚染、およびスペクトル応答に関連する追加情報を提供します。

RGBは材料の外観を示します。SWIRは、材料が赤外光とどのように相互作用するかに関する追加情報を提供できます。

RGB vs SWIR imaging comparison for industrial inspection

ラインスキャンカメラを選択する理由

SWIRは 検出する波長を決定します。ラインスキャンは 連続的に移動する材料をどのように検査するかを決定します。

エリアスキャンカメラとは異なり、ラインスキャンカメラは一度に1行をキャプチャします。ターゲットがイメージング領域を通過するにつれて、これらの個別の行が完全な画像に結合されます。

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画像処理
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検査判断

このアーキテクチャは、コンベア検査、連続的な材料選別、ロールtoロール生産、ウェブ検査、食品加工、リサイクル、太陽電池製造、および半導体検査に特に適しています。


SWIR + ラインスキャンを組み合わせる理由

SWIR

可視イメージングを超えた材料、水分、コーティング、汚染、およびその他の特徴を区別するための追加のスペクトル情報を提供します。

ラインスキャン

移動する材料および高スループット生産ラインに対する連続的な画像取得を提供します。

SWIRは材料コントラストを提供します。ラインスキャンは連続的な検査を提供します。

主要なSWIRラインスキャンアプリケーション

SWIRラインスキャンイメージングは1つの業界に限定されません。その主な利点は、可視イメージングが限界に達した際に追加の材料情報を提供することです。

SWIR line scan camera for food and agricultural sorting

食品 & 農業選別

SWIRは、連続的な食品および農産物検査中に、水分、組成、汚染、および異物に関連する追加情報を提供できます。

リサイクル & 材料選別

SWIRは、可視外観が類似している材料を区別するのに役立ち、自動化された高スループット材料分類をサポートします。

半導体 & 電子機器

SWIRは、ウェハ、ダイ、ボンディング、アライメント、および選択された表面下関連の検査アプリケーションにおいて、可視検査を補完できます。

太陽電池 & 光電変換

SWIRラインスキャンイメージングは、光電ウェハ、セル、表面、および生産プロセスの連続的な検査をサポートできます。

水分検出

異なる水分状態の材料は異なるSWIR応答を示す可能性があり、非接触検査の機会を生み出します。

フィルム & コーティング検査

SWIRは、フィルム、コーティング、接着剤、汚染、および材料層の違いに対する追加のコントラストを提供できます。


Contrastech SWIRラインスキャンカメラファミリー

Contrastechは、512ピクセルから2Kピクセルをカバーする3つのコアSWIRラインスキャン構成を提供し、すべて950–1700 nmのSWIR帯域向けに設計されています。

512 × 1
950–1700 nm

標準的な検査、選別、および感度に重点を置いたアプリケーション向けの実践的な構成です。

2048 × 1
950–1700 nm

より高い空間サンプリングおよびより詳細な生産ライン検査向けに設計されています。

カメラの選択は、検査幅、作業距離、対象物の速度、最小欠陥サイズ、必要な空間分解能、およびシステムインターフェースに基づいて行うべきです。


どのSWIRラインスキャン解像度が必要ですか?

モデル 解像度 フレームレート スペクトル範囲 典型的なポジショニング
iBt-SW05K 512 x 2 29.4kHz 950–1700 nm 標準的な検査 / 選別
iBt-SW1K 1024 x 1

29.4kHz

40kHz

950–1700 nm 一般的な産業用検査
iBt-SW2K

2048 x1

2560 x 1

40kHz

196kHz

950–1700 nm 高解像度検査

SWIRカメラ + SWIRレンズ:完全な光学ソリューション

SWIRカメラだけでは完全なイメージングシステムは作成できません。レンズも、必要なSWIR波長帯域に適している必要があります。

950–1700 nmのカメラの場合、SWIR透過用に設計されたレンズを選択し、センサーサイズ、作業距離、視野、および必要な光学分解能に合わせます。

カメラ

解像度、感度、ラインレート、インターフェース、およびスペクトル応答。

SWIRレンズ

スペクトル透過、焦点距離、視野、作業距離、および光学分解能。

SWIR照明

波長、光学パワー、照明幾何学、および検査領域全体での均一性。

モーション & 処理

対象物の速度、エンコーダ同期、画像取得、および検査アルゴリズム。


RGB + SWIR:より完全なビジョンシステム

SWIRは必ずしもRGBを置き換えるわけではありません。多くの産業アプリケーションでは、最適なソリューションは両方のイメージング技術を組み合わせることです。

RGB

色 + 形状 + テクスチャ + 表面外観

従来の表面および幾何学的検査に理想的です。

SWIR

材料 + 水分 + コーティング + スペクトル応答

可視スペクトルを超えた情報を追加します。


SWIRラインスキャンソリューションの選び方

カメラを選択する前に、まず検査アプリケーションを定義してください。

01. 検査材料
何を検査していますか?
02. 検査目的
RGBでは何が不足していますか?
03. 対象物の速度
ターゲットはどれくらいの速さで移動していますか?
04. 検査幅
どの程度の視野が必要ですか?
05. 最小欠陥サイズ
どの程度の空間分解能が必要ですか?
06. 作業距離
カメラからターゲットまでの距離はどれくらいですか?
07. 照明
どのSWIR光源が利用可能ですか?
08. システムインターフェース
どの取得インターフェースが必要ですか?

SWIRで可視光の先を見る

可視イメージングが十分な場合、RGBは優れた選択肢です。しかし、材料が似て見えて、水分を検出する必要があり、コーティングを検査する必要があり、または生産ラインが連続的な材料分析を必要とする場合、SWIRは別のレベルの情報を提供できます。

950–1700 nmのSWIRラインスキャンカメラ、専用SWIR光学系、および適切な照明により、Contrastechは、可視イメージングでは不十分な産業用マシンビジョンアプリケーションに対して柔軟なソリューションを提供します。

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