Инновационные приложения и технологические прорывы инфракрасных линз увеличения LWIR в области промышленности и безопасности

Я ​Технологические инновации и прорыв производительности оптической системы

Длинно-волновая инфракрасная (LWIR) Lens принимает спектральный диапазон 8-14 мкм в качестве рабочего ядра и реализует визуализацию тепловых сигналов посредством перекрестной инновации материальной науки и оптической инженерии. В отличие от традиционных оптических компонентов, его линза принимает композитный субстрат цинк -селенида (ZnSe) и халкогенидного стекла. После обработки с помощью магнитореологического процесса полировки он в сочетании с градиентной металлической диэлектрической пленкой (AR-покрытиями) для увеличения передачи полосы до более чем 96%, снижая потерю энергии на 12% по сравнению с обычным дизайном. Механизм масштабирования принимает гибридный раствор гармонических зубчатых колес и пьезоэлектрической керамики и достигает точность тонкой настройки на уровне 0,05 мм с помощью алгоритма управления ПИД с двойной закрытой петлей, поддерживая значение MTF ≥0,38 (@50LP/мм) в диапазоне ближайшей длины 10-200 мм. Эта асферическая оптическая конструкция эффективно компенсирует проблему аберрации третьего порядка традиционных сферических линз, введя асферический коэффициент четного порядка (k = -1,2).

II Инженерные инновационные функции основной производительности

(I) Динамическое зум и интеллектуальное поле управления просмотром

Система электрического масштабирования, оснащенная объективом, имеет время отклика ≤300 мс и поддерживает 16 предустановленных фокусных расстояний для быстрого переключения. В сценарии проверки нефтяного трубопровода способность непрерывного масштабирования 15-100 мм может достичь бесшовного перехода от панорамного мониторинга галереи трубопроводов (поле просмотра 28 °) к обнаружению горячей точки (пространственное разрешение 0,2 мм). Энкодер эффекта встроенного зала обеспечивает обратную связь в режиме реального времени на положении фокусного расстояния и выполняет регистрацию субпикселя с пикселями инфракрасного детектора через алгоритм преобразования координат, чтобы обеспечить сплайсинг изображения без искажений.

(Ii) Теплоизображение и технология мультиспектрального слияния

Глубокая связь с детектором оксида ванадия (640 × 512 при 17 мкм пикселя) позволяет системе иметь термическую чувствительность (NETD) 20 мк. При полупроводниковой проверке пластины эта производительность может захватить аномалии градиента температуры 0,3 ℃ и заранее идентифицировать тонкопленочные опасности напряжения в процессе осаждения сердечно -сосудистых заболеваний. Некоторые высококачественные модели интегрируют инфракрасные (SWIR) каналы коротковолновой (SWIR), а благодаря глубокому обучению сетей слияния изображений (например, архитектура U-Net ++), составные изображения с тепловыми характеристиками и деталями текстуры генерируются в ночных средах, а эффективность распознавания целевого значения улучшается на 40%.

(Iii) проектирование для экстремальной экологической адаптивности

Корпус титанового сплава с уровнем защиты IP68 и встроенным модулем контроля температуры пельтью может работать стабильно при -50 ~+80 ℃ Условия работы. Алмазноподобное покрытие углерода (DLC) группы передней линзы имеет гидрофобный угол 115 ° и может непрерывно работать в течение 2000 часов в среде соляного распыления (5% раствор NaCl, 35 ℃) без снижения производительности. Проект передачи и трансформации энергии в холодной области показал, что система нагрева против конденсации в сочетании с конструкцией клапана баланса давления воздуха позволила оборудованию поддерживать непрерывную визуализацию при -30 ℃ и 90% условий влажности и успешно контролировал горячие точки коронного разряда оборудования линии линии передачи мощности.

Iii. Решения на основе сценариев для отраслевых приложений

(I) Интеллектуальная сеть мониторинга для транспортной инфраструктуры

В мониторинге здоровья мостов поперечного ребра, массив линзы LWIR с фокусным расстоянием 25-150 мм связан с датчиком оптического волокна, чтобы установить модель предупреждения о напряжениях на основе термоупругого эффекта путем анализа распределения поля температуры стальной коробки узла (частота выборки 10 Гц). Определенный случай применения применения моста реки Янцзы показывает, что система обнаружила локальное перегрев (разница температур ≥18 тыс.) Основного кабельного зажима из -за того, что болт, ослабляющий за 14 дней, что в 8 раз более эффективно, чем традиционные ручные проверки. В сценарии на шоссе платформа анализа ИИ может достичь предупреждения о разломе тормозной системы, выявив температуру тормозного барабана грузовика (порог ≥200 ℃), снижая частоту аварий ночью на 35%.

(Ii) Стереоскопический пограничный контроль и морской мониторинг

Система мониторинга прибрежных районов использует 300-миллиметровый телеобъектив с гироско-стабилизированной платформой (точность стабилизации 0,01 °), которая может классифицировать суда в пределах 15 морских миль по тепловой подписи в условиях моря 7-го уровня (точность 92% для торговых кораблей/рыболовных лодок/скоростных лодок). В проекте пограничного контроля технология пространственно-временной регистрации сети мультиспектральных линз и радара на миллиметровую волну расширяет расстояние обнаружения нелегальных целей пересечения границы до 25 километров, а ложная скорость тревоги контролируется ниже 0,3 раза в день. В применении полярных исследовательских сосудов ограниченная линза с низкой температурой (рабочая температура - 60 ℃) успешно реализует отслеживание тепловизионной визуализации плавающего движения льда в областях льда.

(Iii) Система обслуживания прогнозирования для промышленного оборудования

В области проверки мощности линза 50-200 мм может идентифицировать локальные горячие точки разряда втулках трансформатора (температурная аномалия ≥12K) и опасность утечки газа оборудования ГИС (разница температур ≥15K) посредством анализа инфракрасного теплового изображения. Практика подстанции 500 кВ показывает, что система расширяет время сбоя оборудования в среднем от 36 часов до 96 часов, что сокращает годовую стоимость технического обслуживания на 40%. На семинаре по производству автомобилей высокие линзы (пространственное разрешение 0,08 мм) в сочетании с алгоритмами машинного обучения для достижения качества качества в реальном времени поля температуры сварки цилиндров двигателя, а скорость дефекта сварки снижается до 0,12%.

(Iv) Интеллектуальная сеть многомерной восприятия Smart City

В городской высокой высокой системе наблюдения используется линза непрерывного зум-зум 10-300 мм в сочетании с модулем анализа поведения искусственного интеллекта (на основе архитектуры трансформатора), который может автоматически идентифицировать ненормальные события в районе 8 квадратных километров. В защите воздушного пространства в аэропорту эта технология увеличивает расстояние предупреждения о проникновении беспилотников до 2 километров, а вероятность обнаружения микро дронов (размах крыльев ≤ 0,5 м) достигает 90%. В проекте Smart City, совместная работа по тепловая визуализация и линзы с двойным спектром видимого света повысила точность идентификации подозрительных людей ночью с 65% до 89%.

IV Тенденции развития технологий и перспективы отрасли

В будущем линзы LWIR Zoom представит три основных направления инноваций: во-первых, интеграция технологии визуализации супер-разрешения, которая увеличит пространственное разрешение до 5 мкм посредством вычислительных алгоритмов оптической реконструкции (например, визуализации стека Фурье); Во-вторых, интеграция микроэлектромеханических систем (MEMS) и оптики для достижения легкого прорыва 200 мм веса фокусного расстояния ≤1 кг; В-третьих, Edge Intelligent Fusion, со встроенным чипом NPU для реализации локального анализа данных теплоизображения (например, скорости автоматической маркировки аномалий температуры ≤50 мс). Ожидается, что к 2026 году новые оптические компоненты, основанные на фотонных сисах, уменьшат размер линз на 40% при сохранении той же производительности визуализации.

V. Заключение: обновление промышленной стоимости технологии теплового зрения

Длинно-волновые инфракрасные линзы увеличились от традиционных инструментов мониторинга до основных сенсорных узлов для промышленного интернета и интеллектуальной безопасности. Благодаря извлечению тепловых признаков и слиянию пространственной информации они обеспечивают полный мониторинг состояния жизненного цикла для критической инфраструктуры. Будет дополнительно выпущена потенциал применения этой технологии в области управления энергоэффективностью (например, двойной углеродистые электростанции) и зеленого производства, становясь важной технологией обеспечения цифровой трансформации.

VI Профессиональные продукты и индивидуальные услуги

Растущее опто-электронное основывается на своих преимуществах в области оптического проектирования и точного производства, чтобы обеспечить полный спектр решений LWIR Zoom Lens:

Специализирован для промышленных беспилотников: фокусное расстояние 8-50 мм, вес 650G, поддерживает стабильную визуализацию в средах вибрации беспилотников

Интеллектуальная связь безопасности: 20-120 мм фокусное расстояние, интегрированный чип ускорения искусственного интеллекта, поддерживает обнаружение цели на стороне края

Точность научных исследований: 50-300 мм непрерывное масштаб, точность контроля температуры ± 0,1 ℃, отвечающие потребностям в тестировании лаборатории в тестировании.

Все продукты сертифицированы ISO17025 и могут предоставлять индивидуальные услуги разработки для оптических параметров, механических интерфейсов и протоколов электронного управления в соответствии с потребностями клиентов, помогая различным отраслям создавать дифференцированные решения теплового зрения.