NIR近红外光辐射强度测量镜头

NIR Intensity Lens

为近红外光源及光源分布的评估提供快速、准确的辐射强度测量解决方案

近红外3D传感技术

3D传感技术是目前多种新应用的核心,包括:

  • 人脸和手势识别
  • 眼动追踪和虹膜检测
  • 用于自动驾驶车辆传感的车载LiDAR
  • 用于车辆手势识别和动作操控的多模态感应
  • 其他近红外3D传感应用

业界目前正在将飞行时间法(ToF)和衍射光学元件(DOE)等测量技术与NIR LED和激光器结合使用。为确保采用NIR传感技术的设备和系统的性能、准确性和安全性,制造商需要采用一种有效的测试和测量解决方案。

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近红外光(NIR)辐射强度测量镜头解决方案

Radiant Vision Systems 近红外光(NIR)辐射强度测量镜头系统提供相机与镜头整合的集成式解决方案,可测量940 nm近红外光(NIR或近IR)发射器的角度分布和辐射强度。NIR近红外光辐射强度测量镜头采用傅里叶光学元件通过单次测量采集±70度的完整锥体数据,提供极其快速、准确的测量结果,非常适用于线上质量控制。

3D传感技术制造商可以采用NIR辐射强度测量镜头解决方案对NIR近红外LED、激光器和衍射光学元件(DOE)进行角度测量。此镜头可直接安装到Radiant Vision Systems ProMetric® Y16 成像亮度计上,并配备ProMetricTrueTest™软件,提供直观的系统设置和可定义的自动化测量序列。此外,还可提供专门针对NIR发射测量的独特测试。

NIR Intensity Lens Measurement Setup

示例:将NIR近红外光辐射强度测量镜头置于NIR近红外光源上方,用于分析完整的角度分布。

NIR Polar Plot LED Distribution高分辨率角度测量

NIR辐射强度测量镜头可通过单个图像采集NIR光源的完整角度分布(±70度),实现0.05°/CCD像素的高角度分辨率。NIR辐射强度测量镜头搭配采用1600万像素CCD传感器的ProMetric® Y16成像辐射计使用,能够高度准确地测量每个视角的辐射强度、功率和辐射通量。这可以确保物体传感NIR辐射分布和辐射强度的准确性以及眼部和脸部传感等人机界面应用中NIR近红外输出的安全水平。

安全考虑因素

人眼无法像对明亮的可见光一样对不可见的NIR近红外光波长作出反应,因此可能会受到NIR发射的损伤。NIR近红外辐射强度测量镜头使您能够确保设备安全并符合各类行业标准,包括:

  • IEC 62471 标准,针对所有光源的测试标准,适用美洲、亚洲和欧洲
  • IEC 60825-1 标准,针对激光,其中包括所有NIR激光测试标准
  • 美国政府工业卫生学家委员会(ACGIH)推荐的生产车间空气中有害物质的职业接触限值(其中包括“激光、光线和近红外光辐射”)


NIR LED Cross-Section Graph

Cross-section 分段截线雷达标图显示近红外LED的辐射强度(作为角度函数),由NIR近红外光辐射强度测量镜头采集并由TrueTest软件输出。

衍射光学元件

NIR Facial Recognition - DOE

衍射光学元件(DOE)在宽广的空间区域内以点阵图案形式(通常为数万个点)分布NIR激光发射点。该阵列为NIR传感器提供一个网格图,用于检测具有不同形状、曲率和深度的3D表面,比如人脸。单束NIR激光通过DOE“屏幕”发射,该屏幕将其分离成多个发射点,从而创建复杂的点阵图案。该图案投射在目标物体(比如人脸)的3D表面上。当激光与物体相互作用时,阵列中的每个点都以不同的角度位置、大小和强度反射回设备的NIR传感器,从而显示深度和曲率。通过计算所分布光线与所接收反射光之间的偏差,传感设备可以构建物体的3D“图”。

必须准确定位人脸识别DOE阵列中的每个点(正确的角度、倾斜度和方位角),以确保它被正确反射回来并被发射设备的红外传感器“理解”。制造商需要控制每个点的位置和输出,以确保该设备能够正确映射目标物体的轮廓。此外,同样重要的一点是,必须控制每个点的辐射强度(W/sr),以确保人脸识别和虹膜追踪等应用中NIR输出的安全水平人眼暴露,因为在这些应用中人眼会接触NIR发射。

NIR DOE Pattern Analysis

Radiant NIR辐射强度测量镜头解决方案采集衍射光学元件(DOE)发射数据,并分析角度位置、最大辐射强度、均匀性和光通量。

Radiant的NIR辐射强度测量镜头可以识别整个图像中的关注点,测量逐个点的最大峰值(强度最高的发射器)、x,y位置、最大峰值倾斜度/方位角、最大峰值平均值、最大峰值立体角、作为最大峰值点的像素数、点功率均匀性(点之间)、总光通量和DOE光通量(减去背景峰值)。

泛光测试

一些NIR近红外光应用依靠“泛光”功能,即漫反射NIR近红外光源的强烈闪光。举例来说,在人脸识别应用中,即使在黑暗中,泛光发射器也可用于检测人脸的存在,并确定焦距。NIR辐射强度测量镜头使您能够测试泛光功能,以确保其符合安全和性能参数,并识别和纠正任何异常性,比如热斑或周边强度下降。

NIR Flood Source Analysis

分析漫反射NIR近红外光源的泛光分布,以评估整个角度发射的均匀性(就每个角度的辐射强度而言)、中心值、角度下降、热斑和飞行时间(TOF)性能。

 

完整的测量解决方案

NIR Intensity Lens Solution

NIR近红外光辐射强度测量镜头提供针对特定应用的完整NIR近红外光源表征和发射测量解决方案。NIR近红外光辐射强度测量镜头出厂已标定,可与1600万像素的ProMetric Y成像亮度计(IR-PMY16)搭配使用,提供辐射测量成像总承包解决方案,以满足多种应用的外观、测量效率和成本要求。

 

Radiant NIR近红外光源解决方案软件提供特定的测试,可用于评估NIR近红外光束的传播和辐射强度。您可以自行设定测试序列,然后在相机采集的单个图像上运用所选定的测试,在数秒钟内快速完成所有相关显示特征的评估。可用于NIR近红外光源分析的独特测试包括:

  • DOE统计
  • 总光通量(mW 或W)
  • POI总功率
  • 最大功率
  • 像素立体角
  • TOF (飞行时间)
  • 关注点
  • 图像导出

Radiant提供硬件/软件整体解决方案,经过特别配置,可满足特定的应用需求,这使制造商能够使用来自单一供应商的解决方案及端到端支持实现更高效的测量流程。

NIR近红外光辐射强度测量镜头主要特色和亮点

  • 在±70°角度范围内实现准确、可靠的辐射强度测量.
  • 高角度分辨率(0.05°/CCD像素)。能够比测角系统更快速地分析角度数据.
  • 高效运行,可同时采集所有角度的数据.
  • 体积小巧.
  • 兼具低成本、高性能和灵活性优点.
  • 易于使用的测量控制和分析软件.

典型应用:

NIR近红外光辐射强度测量镜头为近红外(NIR)光源和DOE或角度发射提供高效的测量解决方案。此相机/镜头组合解决方案提供高分辨率成像,可解决各类线下和线上应用:

  • 3D传感技术应用设备的角度测量,包括人脸识别、手势识别、眼动追踪、多模态人机界面(HMI)和车载LiDAR.
  • 940 nm光源的评估,确保所有角度的准确辐射强度输出.
  • NIR LED、激光器和衍射光学元件(DOE)的测量.
  • 快速线上测量操作,确保在生产期间实现质量控制.