在光譜中，900~2500nm波段之間的光譜范圍被叫做短波紅外波段。然而，由于大多數(shù)人眼的椎狀細(xì)胞只對(duì)400~750nm波長(zhǎng)區(qū)域的光敏感，所以超過(guò)這個(gè)波段或者短于這個(gè)波段的光，人眼都無(wú)法看到。由下圖讓大家看到紅外波段下不一樣的景觀。

超越可見光的視覺

在上圖中的可見光環(huán)境下，水、丙酮、三氯乙烯、異丙醇均為無(wú)色透明液體，很難分清誰(shuí)是誰(shuí)。但是在下圖的短波紅外波段下，各自便現(xiàn)了真身。

（表面看上去很好的蘋果，本質(zhì)上卻有損壞的部分）

目前可見光相機(jī)在硅基芯片的幫助下，可以覆蓋到400~900nm波段的光譜范圍，有的甚至可以覆蓋900~1050nm的近紅外波段（NIR），但是高于1050nm波段的紅外光譜，依舊需要使用其他的芯片材料比如銦鎵砷（InGaAs），碲鎘汞（MCT）或者銻化銦（IA）來(lái)制作相機(jī)芯片。

大千世界中的各種物質(zhì)，由于原子結(jié)構(gòu)不用，所以材料在短波紅外波段的反射特性不同。因此使用半導(dǎo)體制冷InGaAs相機(jī)，可以非常輕松從400~1700nm波段中，對(duì)圖像的不同材料進(jìn)行分辨，而這樣的過(guò)程相比可見光波段來(lái)說(shuō)容易的太多。

因?yàn)槎滩t外具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

●高靈敏度

●高分辨率

●能在夜空輝光下觀測(cè)

●晝夜成像

●隱蔽照明

●能看到隱蔽的激光器和信標(biāo)

●無(wú)需低溫制冷

●可采用常規(guī)的低成本可見光透鏡

●尺寸小

●功率低

隨著短波紅外逐漸被大家所熟知，對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注度也在逐漸增加。短波紅外到底能干什么，本期我們從介紹短波紅外在安防領(lǐng)域中的一些應(yīng)用開始，比如很關(guān)鍵的人臉識(shí)別。下期陸續(xù)介紹的是其在醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域中的一種應(yīng)用——液位與填充位置的檢測(cè)。

應(yīng)用大揭秘（一）安防

隨著生物識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，其在邊境口岸，機(jī)場(chǎng)等出入點(diǎn)將發(fā)揮重要的作用，這意味著指紋和其他直接接觸的手段將成為最終的個(gè)人標(biāo)識(shí)符。

然而，由于現(xiàn)在的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)有效性不僅受制于數(shù)據(jù)庫(kù)的大小，也受制于獲得有效指紋的成功率。因此，目前大多數(shù)的識(shí)別都是通過(guò)使用面部識(shí)別和照片匹配完成報(bào)關(guān)。

短波紅外成像的一個(gè)獨(dú)特之處就是在各種環(huán)境下的人臉成像依然清晰。比如可以在低光照環(huán)境成像。如下圖中的圖像，左邊為低光照人臉可見光圖像，右邊為同等條件下短波紅外波段的圖像，可以非常容易的看到人的樣貌。

短波紅外成像的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以透視有色眼鏡。如下圖中的圖像，左邊為佩戴墨鏡的可見光成像，右邊為同等條件下短波紅外成像，可以很清楚的透過(guò)眼鏡看到樣貌。

（透視有色眼鏡，左為紅外光，右為可見光）

以上圖片是1英寸  25mm 定焦 SWIR鏡頭   VHF25M-MP SWIR 拍攝

值得一提的是，現(xiàn)有的可見光人臉識(shí)別算法可以直接運(yùn)用于短波紅外人臉識(shí)別，無(wú)需作任何修改。前者的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟。