棱镜的技术加持：线扫相机如何同时拍RGB和SWIR？

🎯棱镜的技术加持：线扫相机如何同时拍RGB和SWIR？

机器视觉正在进入“全光谱时代”——既要看到物体表面的颜色纹理，又要看透内部的隐藏缺陷。过去，得用两台相机分别拍可见光（RGB）和短波红外（SWIR），不仅成本高，还容易因不同步导致数据错位。现在，基于棱镜技术的线扫描相机实现了“一镜双拍”，让RGB和SWIR数据从同一光路同步产出，给半导体、食品、制药等行业的检测精度带来了质的提升。

🎯一、为什么SWIR成了检测“刚需”？

可见光相机（RGB）擅长看表面：划痕、色差、形状缺陷这些“面子问题”逃不过它的眼睛。但遇到需要“透视”的场景，比如检测硅晶圆内部裂纹、药片填充量、水果内部霉斑，它就力不从心了。

这时候，SWIR（1000-1700nm波段）的优势就凸显了：

• 波长更长，能穿透塑料、玻璃等透明材料，看清表面下的结构；
• 对水分、化学成分敏感，比如能识别食品里的隐性霉变，或药品包装里的填充不足。

但SWIR需要专门的InGaAs传感器（硅基传感器对SWIR不敏感），这就催生了“RGB+SWIR”同时成像的需求。

🎯二、传统双相机方案的3大麻烦

以前想同时用RGB和SWIR，只能并排装两台相机：一台用CMOS传感器拍可见光，一台用InGaAs传感器拍SWIR。但实际用起来问题不少：

• 同步难：两台相机快门略有差异，高速传送带上的物体容易拍错位，数据整合时得反复校准；
• 成本高：双镜头、双支架、双套光源，硬件成本翻倍，安装调试也更复杂；
• 占空间：生产线空间紧张时，两台相机的安装位置很难协调，尤其不适合小型设备。

🎯三、棱镜技术如何实现“一镜双拍”？

核心突破在于分光棱镜——用一块精密设计的棱镜，把入射光按波长“劈开”，分别导给不同传感器：

• RGB三通道：由3个CMOS传感器接收，负责捕捉400-700nm的可见光，分辨率可达4K；
• SWIR通道：由1个InGaAs传感器接收，专注1000-1700nm波段，精准捕捉亚表面信息。

更关键的是，四个传感器在亚像素级别对齐，拍出来的RGB和SWIR图像天然匹配，不用后期软件校准。就像用一台相机同时戴了“表面镜”和“透视镜”，既看得到颜色纹理，又读得懂内部细节。

🎯四、实际用起来，优势不止“同步”

这款线扫相机的实用价值，体现在细节设计上：

• 独立调节：RGB和SWIR通道可以单独调曝光、增益，比如检测透明塑料时，SWIR需要强曝光穿透材料，RGB则要压低亮度避免反光；
• 高速响应：RGB通道行频达20KHz（4K分辨率），SWIR达39KHz（1K分辨率），足以跟上高速生产线；
• 直接兼容：支持HIS、sRGB等多种色彩格式，能直接接入Halcon、OpenCV等主流视觉软件，不用二次开发。

🎯五、哪些行业最该用？

• 半导体/太阳能：RGB查表面划痕，SWIR看硅片内部裂纹，一次检测搞定“表面+深层”质量；
• 食品检测：RGB检查水果表皮损伤，SWIR识别内部霉斑或水分异常，比如挑出看似完好但已变质的苹果；
• 制药包装：RGB核对标签印刷，SWIR透过铝塑包装看药片是否缺损、填充是否达标；
• 回收分拣：SWIR能“看穿”塑料颜色，准确区分PET和PVC（可见光下两者常看起来一样）。

🎯总结：全光谱检测是未来趋势

从“看表面”到“看内外”，工业检测对图像信息的需求越来越全面。棱镜技术让RGB和SWIR同步成像从“麻烦事”变成“一键操作”，不仅降低了设备成本和复杂度，更让多光谱数据的融合分析变得简单。对追求“零缺陷”的行业来说，这种“一镜双能”的技术，正在重新定义检测精度的天花板。