红外滤光片的作用

红外滤光片指红外摄影用的深红色滤光片。颜色即使不太深的滤光，也会有相应的效果.红外滤光片主要应用于安防监控领域，红外气体分析仪,夜视

产品,红外探测器，红外接收机,红外感应，红外通讯产品。具体到产品比如：监控摄相机，遥控器，红外幕墙产品，红外感应马桶、水龙头、洗手液

装置，红外测温器，红外打印机，交互式电子白板，红外触摸屏，指纹识别机等。

红外滤光片作用，即滤除红外线: 彩色监控摄像头CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片

滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了修整进光: 因为监控摄像头CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好

光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线

,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.赓旭光电

1、滤除红外线: 可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且

容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating

的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99%

的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响. 另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的

方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线, 蓝玻璃是比较好的选择 . 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片

石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coating就行了.

2、修整光线上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常监控摄像头只考虑到水平分辨率,因

此只对光线做水平修整,因此监控摄像头在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片 ,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR -Coating 来滤红外线.。

那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃,那就各项优点就有了,这种“三片式”常见于日本进口机.

CCD上的滤光片

监控摄像机中的CCD上的滤光片,正确名称叫”光学低通滤波器” 滤光片有两大功用: 1.滤除红外线. 2.修整进来的光线 滤除红外线: 彩色监控摄像机CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了. 修整进光: 因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点. 那么滤光片是怎么做到这些的呢？我们不防来看看 1滤除红外线: 可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99%的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响. 另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线,蓝玻璃是比较好的选择. 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coatin就行了. 2.修整光线: 上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常摄像机只考虑到水平分辨率,因此只对光线做水平修整,因此在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR-Coating 来滤红外线. 那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃,那就各项优点就有了,这种”三片式常见于日本进口机. l 石英片整光效果是物理方式的,要配合CCD上感光点而变,因此理论上不同CCD厂牌及不同画素还有N制P制,石英片厚度都不同, 黏贴方式： 1.直接就夹在遮光片上,再锁在CCD上,好处是方便,须注意防尘 2.用UV胶黏,再照紫外线灯,优点是稳固,但须在无尘室或无尘箱中弄,如果不管那么多就硬干了。 3.用双面胶带,一黏就好了,这个最方便又省钱,但常常一段时间后就掉下来了,尤其是被太阳晒久了。 如何选用和订购滤光片 在选用滤光片之前必须对滤光片的分类有基本的了解。滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、应用特点等方式分类。 光谱波段：紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片；（如对光谱不清楚，可以参考光谱图如下：） 光谱特性：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片； 其中带通型即选定波段的光通过，通带以外的光截止。比如我们的红外带通滤光片。 短波通型即短于选定波长的光通过，长于该波长的光截止。比如我们的红外截止滤光片。 长波通型即长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止。比如我们的红外滤光片，IPL滤光片

红外截止滤光片

2012谈水晶（3）---红外截止滤光片 本篇将重点介绍水晶的另一个支柱产品---红外截止滤光片（IRCF），这是水晶成立后的第二个产品，也是目前对公司利润贡献最大的品种。2010年公司IRCF 销售收入为1.37亿，占当年总收入的42％。 一，产品介绍 IRCF是红外截止滤光片的简称，同OLPF一样，如果能记住对应的四个英文单词也就很容易搞其含义了： Infra-Red （红外） Cut（截止） Filte r（滤光片），简称IRCF。 红外截止滤光片是利用精密光学镀膜技术在光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，实现可见光区（400-630nm）高透，近红外（700－1100nm）截止的光学滤光片，主要应用于可拍照手机摄像头、电脑内置摄像头、汽车摄像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影响。 通过在成像系统中加入红外截止滤光片，阻挡该部分干扰成像质量的红外光，可以使所成影像更加符合人眼的最佳感觉。 与光学低通滤波器有所不同的是，光学低通滤波器主要应用于数码相机、数码摄像机和视频监控摄像头中，目的是为消除红外光的伪色现象，通过空间滤波去掉莫尔条纹；而红外截止滤光片则主要应用于可拍照手机、电脑内置摄像头、汽车摄像头的镜头系统，这些下游产品目前对于图像的成像质量要求不高，不需要考虑空间滤波，而关注的是光波滤波，即红外光抑制。 红外光抑制是图像传感器必需的功能之一，这是因为CCD、CMOS对光的感应和人眼不同，人眼只能看到380-780的可见光，而CCD、CMOS则可以感应红外光和紫外光，尤其对红外光十分敏感，所以必须要将红外光加以抑制，并保持可见光的高透过，使CCD/COMS对光的感应接近于人的眼睛，从而使拍摄的图像也符合眼睛的感应。由此可见，红外截止滤光片对于上述这些下游产品是不可或缺的，它的市场前景和市场容量也同这些下游产品密切相关。 公司生产的普通IRCF平均单价约0.5元，主要通过台湾的手机模组厂商供应给苹果、HTC等知名手机客户。 ◆在传统的红外截止滤光片基础之上，水晶又开发出以下衍生产品： 1，晶圆级红外截止滤光片 晶圆级红外截止滤光片为公司首家全球产业化产品，结合光刻等半导体工艺技术,提高了IRCF 生产的自动化程度,显著地减少了人力成本,实现生产由人力密集 型向技术密集型转变。其根源来自于手机镜头模组厂商的工艺更新。手机镜头是一个微型光学模组，一个手机光学模组包含10-20个配件（包括公司的IRCF），传统的工艺是单个加工，这样在生产和组装的过程中就需要大量的人工；而使用晶圆级的加工技术来加工镜头，则可以使生产和组装过程实现完全的自动化，生产完成后再将晶圆切割成单个的镜头，从而可以大大降低镜头模组的生产成本。这种加工工艺同半导体加工工艺类似，故称为晶圆级镜头（Wafer-Level Camer a）的加工工艺。

近红外光谱分析及其应用简介

近红外光谱分析及其应用简介 1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位 近红外光谱分析是将近红外谱区（800-2500nm）的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术，主要用于复杂样品的直接快速分析。近红外分析复杂样品时，通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量参数（用标准或认可的参比方法测得的），采用化学计量学技术加以关联，建立待测量的校正模型；然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型，来快速预测样品待测量。 近红外光谱分析技术自上世纪60年代开始首先在农业领域应用，随着化学计量学与计算机技术的发展，80年代以来逐步受到光谱分析学家的重视，该项技术逐渐成熟，90年代国际匹茨堡会议与我国的BCEIA等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫外、红外光谱分析等技术并列，作为一种独立的分析方法；2000年PITTCON 会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方法，这种分析方法已经成为ICC（International Association for Cereal Science and Technology国际谷物科技协会）、AOAC(American Association of Official Analytical Chemists美国公职化学家协会)、AACC （American Association of Cereal Chemists美国谷物化学家协会）等行业协会的标准；各发达国家药典如USP(United States Pharmacopoeia美国药典)均收入了近红外光谱方法；我国2005年版的药典也将该方法收入。在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。发达国家已经将近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，上世纪70年代开始，进行了近红外光谱分析的基础与应用研究，到了90年代，石化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术，但主要是依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。目前国内能够提供完整近红外光

滤光片

什么是OLPF光学低通滤光片 OLPF 全名是Optical lowpass filter,即 光学低通滤光片，主要工作用来过滤输 入光线中不同频率波长光讯号，以传送 至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到 CCD对色彩的判读。OLPF对于假色 （false colors）的控制上有显著的影响， 假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏 或是同心圆等主体影像，色彩相近却不 相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由 于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红 与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处 理引擎运用数据差值运算整合为完整 的影像。 因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与CMOS 图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。 IR-CUT双滤光片切换的作用 IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。 IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。 普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CCD不能充分利用所有光线，其低照性能难以令人满意。

红外吸收光谱特征峰特别整理版

表典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1） 化合物基团X-H伸缩振动区叁键区双键伸缩振动区部分单键振动和指纹区 烷烃-CH3 asCH:2962±10(s) asCH:1450±10(m) sCH:2872±10(s)sCH:1375±5(s) -CH2- asCH:2926±10(s)CH:1465±20(m) sCH:2853±10(s) CH:2890±10(s)CH:～1340(w) 烯烃 CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(m)CH:1310～1295(m) CH:770～665(s) CH:3040～3010(m)C=C:1695～1540(w)CH:970～960(s) 炔烃-C≡C-H CH:≈3300(m)C≡C:2270～2100(w) 芳烃 CH:3100～3000(变) 泛频:2000～1667(w) C=C :1650～1430(m) 2～4个峰 CH:1250～1000(w) CH:910～665 单取代：770～730(vs) ≈700(s) 邻双取代:770～735(vs) 间双取代:810～750(vs) 725～680(m) 900～860(m) ～对双取代:860～790(vs)

醇类 R-OH OH :3700～3200(变) OH :1410～1260(w) CO :1250～1000(s) OH :750～650(s) 酚类 Ar-OH OH ：3705～3125(s) C=C :1650～1430(m) OH :1390～1315(m) CO :1335～1165(s) 脂肪醚 R-O-R ＇ CO :1230～1010(s) 酮 C=O :≈1715(vs) 醛 CH ：≈2820,≈2720(w) 双峰 C=O :≈1725(vs) 羧酸 OH ：3400～2500(m) C=O :1740～1690(m) OH :1450～1410(w) CO :1266～1205(m) 酸酐 C=O :1850～1880(s) C=O :1780～1740(s) CO :1170～1050(s) 酯 泛频C=O :≈3450(w) C=O :1770～1720(s) COC :1300～1000(s) 胺 -NH 2 NH2:3500～3300(m) 双峰 NH :1650～1590(s,m) CN (脂肪):1220～ 1020(m,w) CN ( 芳香):1340～ 1250(s) -NH NH :3500～3300(m) NH :1650～1550(vw) CN ( 脂肪):1220～ 1020(m,w) CN ( 芳香):1350～ 1280(s)

ICR滤光片切换原理

影像传感器对成像效果起着至关重要的作用，像素越高，影像传感器内部集成的感光电极也越多，同时我们也应该想到提升像素势必要涉及到制造成本，每提高一个等级，数码相机的价格都要高出一截，而且提升到一定程度后，CCD传感器由于制造工艺的限制，短时间内很难再有所突破。 目前主流的DSLR机型使用的CCD最多为600万像素左右，即使现在索尼生产出了700万、800万像素的CCD，但想要将其安置在DSLR机身内的话，最终效果只能是与预期效果背道而驰不合实际。而CMOS传感器却高达1600万像素以上。 CMOS的成像原理 CMOS可细分为被动式像素传感器(PassivePixelSensorCMOS)与主动式像素传感器(ActivePixelSensorCMOS)。它原本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。可是有人偶然间发现，将CMOS加工也可以作为数码相机中的影像传感器，紧跟着就由XirLink公司于1999年首次推向市场，2000年5月，美国Omnivision 公司又推出了新一代的CMOS芯片。 CMOS最初曾被尝试使用在数码相机上，但与当时如日中天的CCD相比信噪比差，敏感度不够，所以没能占居主流位置。当然它也具备多种优点，普通CCD必须使用3 个以上的电源电压，可是CMOS在单一电源下就可以运作，与CCD产品相比同像素级耗电量小。另外CMOS是标准工艺制程，可利用现有的半导体制造流水线，不需额外投资生产设备，并且品质可随半导体技术的进步而提升，这点正是今年索尼IRCUT双滤光片对视频成像技术的影响文/彭中能够在很短时间内开发制造出CMOS芯片的原因。 从技术角度分析成像原理，核心结构上每单位像素点由一个感光电极、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管，以及一个信号放大器所组成。理论上CMOS感受到的光线经光电转换后使电极带上负电和正电，这两个互补效应所产生的电信号(电流或者

近红外光谱

近红外光谱在果蔬品质无损检测中的应用研究进展 摘要 本论文介绍了近红外光谱无损检测机理，近红外光谱在果实品质的定量分析和定性分析的研究概况，并对近红外光谱对果实品质无损检测存在问题及前景做了简单的分析。 关键词 无损检测；近红外光谱；内部品质；果蔬 1 引言 1.1 果蔬无损检测研究概况 果蔬品质主要是指果蔬形态、颜色、密度、硬度以及含糖量、水分、酸度、病变等。果蔬品质检测技术作为保障果蔬质量、提升产品市场竞争力的一种手段，可以分为有损检测和无损检测两种。有损检测一般需要借助传统的化学分析测定方法或是现代仪器分析方法( 如高效液相色谱分析、气相色谱分析、质谱分析等) ，测定过程比较烦琐、人力物力耗费大、检测成本非常高。无损检测又称为非破坏性检测，是利用果蔬的物理性质，如力学性质、热学性质、电学性质、光学性质和声学性质等，在获取样品信息的同时保证了样品的完整性，检测速度较传统的化学方法迅速，且能有效地判断出从外观无法获得的样品内部品质信息。目前，果蔬品质与安全的无损检测技术主要包括: 光谱分析技术、光谱成像技术、机器视觉技术、介电特性检测技术、声学特性及超声波检测技术、力学检测技术、核磁共振检测技术、生物传感器技术、电子鼻与电子舌技术等等。针对不同的检测对象和检测指标，这些无损检测技术各具优势。 1.2 近红外光谱无损检测研究概况 近红外光谱分析( Near Infrared Spectroscopy，NIR) 技术是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一，以其快速、简便、高效等优势已被人们认识和接受，并且其应用范围也由谷物、饲料扩展到食品和果蔬等领域。水果是重要的农产品,消费者在选购水果时对于内部品质如口感、糖度和酸度等极为看重。而近红外光谱分析技术将其用于水果内部品质检测具有快速、非破坏性、无需前处

红外滤光片的作用

红外滤光片指红外摄影用的深红色滤光片。颜色即使不太深的滤光，也会有相应的效果.红外滤光片主要应用于安防监控领域，红外气体分析仪,夜视 产品,红外探测器，红外接收机,红外感应，红外通讯产品。具体到产品比如：监控摄相机，遥控器，红外幕墙产品，红外感应马桶、水龙头、洗手液 装置，红外测温器，红外打印机，交互式电子白板，红外触摸屏，指纹识别机等。 红外滤光片作用，即滤除红外线: 彩色监控摄像头CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片 滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了修整进光: 因为监控摄像头CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好 光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线 ,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.赓旭光电 1、滤除红外线: 可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且 容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99% 的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响. 另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的 方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线, 蓝玻璃是比较好的选择 . 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片 石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coating就行了. 2、修整光线上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常监控摄像头只考虑到水平分辨率,因 此只对光线做水平修整,因此监控摄像头在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片 ,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR -Coating 来滤红外线.。

红外与近红外光谱常用数据处理算法

一、数据预处理 （1）中心化变换 （2）归一化处理 （3）正规化处理 （4）标准正态变量校正（标准化处理）（Standard Normal Variate,SNV）（5）数字平滑与滤波（Smooth） （6）导数处理（Derivative） （7）多元散射校正（Multiplicative Scatter Correction,MSC） （8）正交信号校正（OSC） 二、特征的提取与压缩 （1）主成分分析（PCA） （2）马氏距离 三、模式识别（定性分类） （1）基于fisher意义下的线性判别分析（LDA） （2）K-最邻近法（KNN） （3）模型分类方法（SIMCA） （4）支持向量机（SVM） （5）自适应boosting方法（Adaboost） 四、回归分析（定量分析） （1）主成分回归（PCR） （2）偏最小二乘法回归（PLS） （3）支持向量机回归（SVR）

一、数据预处理 （1） 中心化变换 中心化变换的目的是在于改变数据相对于坐标轴的位置。一般都是希望数据集的均值与坐标轴的原点重合。若x ik 表示第i 个样本的第k 个测量数据，很明显这个数据处在数据矩阵中的第i 行第k 列。中心化变换就是从数据矩阵中的每一个元素中减去该元素所在元素所在列的均值的运算： u ik k x x x =- ，其中k x 是n 个样本的均值。 (2) 归一化处理 归一化处理的目的是是数据集中各数据向量具有相同的长度，一般为单位长度。其公式为： 'ik x = 归一化处理能有效去除由于测量值大小不同所导致的数据集的方差，但是也可能会丢失重要的方差。 （3）正规化处理 正规化处理是数据点布满数据空间，常用的正规化处理为区间正规化处理。其处理方法是以原始数据集中的各元素减去所在列的最小值，再除以该列的极差。 min() 'max()min() ik ik k k x xk x x x -= - 该方法可以将量纲不同，范围不同的各种变量表达为值均在0~1范围内的数据。但这种方法对界外值很敏感，若存在界外值，则处理后的所有数据近乎相等。 （4） 标准化处理（SNV ）也称标准正态变量校正 该处理能去除由单位不同所引起的不引人注意的权重，但这种方法对界外点不像区间正规化那样的敏感。标准化处理也称方差归一化。它是将原始数据集各个元素减去该元素所在列的元素的均值再除以该列元素的标准差。 ';ik k ik k k x x x S S -==

近红外光谱分析仪

图2 滤光片近红外光谱分析仪光路图 近红外光谱分析仪 现代近红外光谱分析技术始于上世纪80年代末，90年代初，至今已有20余年的快速发展，该分析技术日臻成熟，已经在各个领域中发挥了巨大作用。近红外光谱分析技术具有分析速度快、同时测量多种性质、测量精度高、操作简单、仪器种类多的特点，适合化验室、在线和现场便携等使用。 近红外光谱测量方式可归结为：透射，漫反射和衰减全反射，如图1所示。 （a ）透射 （b ）漫反射 （c ）ATR 图1 近红外光谱测量方式 1 常见近红外分析仪器产品种类 近红外分析仪器是光谱仪器，在结构上，与紫外-可见分光光度计、红外光谱仪类似，具有光源、分光、检测和电路控制等单元。根据分光方式，近红外光谱仪器可划分为滤光片近红外分析仪、光电发光二极管近红外分析仪、光栅扫描近红外光谱仪、傅里叶近红外光谱仪、阵列 检测近红外光谱仪、声光过滤调制近红外光 谱仪和MEMS 近红外光谱仪。按照仪器用途 和功能，近红外光谱仪器可分为便携近红外 分析仪、实验室台式近红外光谱仪、在线近 红外光谱仪以及专用分析仪。这些光谱仪器 的分光原理和功能具有显著不同，在结构、 性能和用途上差别很大。 1.1 滤光片近红外分析仪 光源发出的复合光中部分窄波段光通过滤光片。不同的滤光片可提供系列窄波段，通常多达8~9种滤光片。这类仪器结构相对简单（如图2所示）， 成本低，

适合用于便携和专用分析仪。虽然光谱分辨率低，但对很多应用如水分分析等，可以满足常规分析要求。如同其他类型的近红外光谱仪，这类仪器对温度要求也非常苛刻。 1.2 光栅扫描近红外光谱仪 图3 光栅扫描近红外光谱仪光路示意 这是最为经典的光谱仪器，如图3所示，通过单色器（一般为光栅）将复合光色散为单色光，各单色光通过转动光栅按照波长顺序依次通过出射狭缝，通过样品，到达检测器检测。这类仪器的光谱范围取决于选用的光栅和检测器，可以是短波（700~1100nm，硅检测器）或是长波（1100~2500nm，硫化铅，或砷镓铟）。现代扫描光谱仪采用波长编码技术，可以取得较快扫描速度（几张光谱/s）。虽然在构造上如同紫外-可见光谱仪，但是对光谱的重复性和信噪比的要求却很高。 1.3 傅里叶近红外光谱仪 傅里叶近红外光谱仪采用光干涉原理将复合光分为单色光。最为常用的是迈克尔逊干涉仪，如图4所示，从光源发出的复合光，通过分束器分为透射光束和反射光束，这两束光再分别经过定镜和动镜反射后，又汇合为一束光，随着动镜的位移，两束光之间存在着光程差，产生干涉现象，得到干涉图，通过傅立叶数学变换，将干涉图转变为光谱图。由于无须光学狭缝，光通量很高，具有很高的信噪比。采用He-Ne激光干涉图零点确定扫描波长，具有很高波长精度，扫描速度也很快。光谱范围一般为1100~2500nm，分辨率高。不同光谱仪的分辨率由干涉仪的光程差决定。广泛用于实验室台式仪器。

红外截止滤光片项目建议书

第一章项目基本信息 一、项目概况 （一）项目名称 红外截止滤光片项目 （二）项目选址 某出口加工区 项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。 （三）项目用地规模 项目总用地面积23711.85平方米（折合约35.55亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数56.33%，建筑容积率1.57，建设区域绿化覆盖率7.49%，固定资产投资强度183.26万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积23711.85平方米，建筑物基底占地面积13356.89平方米，总建筑面积37227.60平方米，其中：规划建设主体工程23958.56平方米，项目规划绿化面积2788.20平方米。

（六）设备选型方案 项目计划购置设备共计134台（套），设备购置费2173.42万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量806581.16千瓦时，折合99.13吨标准煤。 2、项目年总用水量13387.96立方米，折合1.14吨标准煤。 3、“红外截止滤光片项目投资建设项目”，年用电量806581.16千瓦时，年总用水量13387.96立方米，项目年综合总耗能量（当量值）100.27 吨标准煤/年。达产年综合节能量38.99吨标准煤/年，项目总节能率 28.35%，能源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合某出口加工区发展规划，符合某出口加工区产业结构调整规 划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理 措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境 产生明显的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资8291.49万元，其中：固定资产投资6514.89万元， 占项目总投资的78.57%；流动资金1776.60万元，占项目总投资的21.43%。 （十）资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 （十一）项目预期经济效益规划目标

滤光片在摄像头中的原理

滤光片在摄像头中的原理 一、光的特性 光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。它的物理特性有直进性、反射、折射、干?h、衍射、偏振及光电效应等等。光又是能量的一种传播方式。 光源之所以发出光，是因为光源中原子的运动，包括热运动、跃迁辐射、受激辐射三种，前者为生活中最常见的，如灯光和火焰，后者多应用于激光。在光的产生过程中，因为跃迁能级的不同，释放出不同频率的光子（爱因斯坦能量方程），即产生电磁波辐射，其波长范围为 1nm(1nm=10-9m)至1mm(1mm=10-3m)，根据波长不同，可以把光分成γ射线区、X射线区、紫外光区、可见光区、红外光区、微波区、无线电波区等几个部分。按红外射线的波长范围，可粗略地分为近红外光谱（波段为780nm-2526nm）、中红外光谱（波段为2526nm-4000nm）和远红外光谱（波段为5000nm-14um），可见光通常指波长范围为:390nm-780nm的电磁波。但人眼实际可见范围是:312nm-1050nm。而可见光区不同频率的光会呈现不同的颜色，依次为红:605nm-700nm,橙:595-605,黄:580-595,绿:500-560,青:480nm-490nm,蓝:435nm-480nm,紫:400-435。白光为所有这些光谱的综合。如果用棱镜折射白光，就能够观察到上述可见光光谱，我们将复色光（如白光）被色散系统（如棱镜）分类后，按波长的大小依次排到的图案称为光谱。 光沿直线传播，也就是说，光是直线运动的，也不需要任何介质，但在其他物体的重力场的影响下，光的传播路径会发生偏折。光线遇另一介质反射的情况是指入射光返回原介质的情形，反射定律可按下列三原则来解释： 入射线、反射线与法线在同一平面上。 入射线与反射线在法线的两侧。 入射角等于反射角：∠θi=∠θr 光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象称为折射，不同介质可以出现不同的折射角，由该介质的折射率n=sim∠θ1?usim∠θ2来决定，并遵从斯涅尔定律:n1sim∠θ1=n2sim∠θ2。物质吸收光子并激发出自由电子的行为称为光电效应，也就是一种光游离作用（光子将电子撞出原子，使之游离的过程）。正是由于光具有光电效应，科学家因此发明了光偶合成像技术，包括CCD：全称ChargeCoupledDevice即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素；和CMOS：全称ComplementaryMetalOxideSemiconductor，即互补金属氧化物半导体。它们被广泛应用于数码照相机、DV、监控摄像机、电子显微镜等等。 二、滤光片的作用

红外吸收光谱特征峰

表15.1 典型有机化合物的重要基团频率（/cm-1） asCH asCH sCH sCH asCH CH sCH CH CH CH C=C CH CH CH C=C CH CH C≡C CH CH C=C CH OH OH

CO OH OH C=C OH CO CO C=O CH C=O OH C=O OH CO CO C=O C=O 泛频C=O C=O COC NH2NH CN CN NH NH CN CN asNH C=O CN

sNH NH NH2 NH CN+NH C=O NH+CN C=O C=O C≡N NO2NO2 CN NO2NO2 CN 吡啶类 CH C=C及C=N CH CH 嘧啶类 CH C=C及C=N CH CH *表中vs,s,m,w,vw用于定性地表示吸收强度很强，强，中，弱，很弱。

中红外光谱区一般划分为官能团区和指纹区两个区域，而每个区域又可以分为若干个波段。 官能团区 官能团区（或称基团频率区）波数范围为4000～1300cm -1 ， 又可以分为四个波段。 ★ 4000～2500cm -1 为含氢基团x —H （x 为O 、N 、C ）的伸缩振动区，因为折合质量小，所以波数高，主要有以下五种基团吸收 ● 醇、酚中O —H ：3700～3200cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合的O —H 在低 一侧， 峰形宽钝， 强度为ｓ ● 羧基中O —H ： 3600～2500 cm -1 ， 无缔合的O —H 在高 一侧，峰形尖锐， 强度为ｓ 缔合可延伸至2500 cm -1 ，峰非常宽钝， 强度为ｓ ● N —H ： 3500～3300 cm -1 ， 伯胺有两个H ，有对称和非对称两个峰， 强度为ｓ—ｍ 叔胺无H ，故无吸收峰 ● C —H ： ＜3000 cm -1 为饱和C ： ～2960 cm -1 ( ),～2870 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2925 cm -1 ( ),～2850 cm -1 ( ) 强度为ｍ-ｓ ～2890 cm -1 强度为ｗ ＞3000 cm -1 为不饱和 C ： (及苯环上C-H)3090～3030 cm -1 强度为ｍ ～3300 cm -1 强度为ｍ ● 醛基中C —H ：～2820及～2720两个峰 强度为ｍ－ｓ

近红外光谱快速鉴别酸奶的品种

近红外光谱快速鉴别酸奶的品种 提出了一种用近红外光谱技术快速鉴别酸奶品种的新方法。首先应用光谱仪获得5种典型酸奶品种的光谱曲线,用主成分分析法对5种酸奶品种进行聚类分析,建立模型后进行品种鉴别。主成分分析表明,主成分1和主成分2的累积可信度已达98.986%,前7个主成分的累积可信度达到99.197%。本实验选择前7个主成分的输入,建立模型。每个品种各27个样本,5个品种共135个样本用来建立模型,余下每个品种各5个共25个用于预测。建模品种的拟合率和预测品种的识别率均为100%。说明该方法能快速无损的检测酸奶品种,为酸奶的品种鉴别提供了一种新方法。 酸奶所含有的蛋白质经一定程度的分解后易于被人体消化吸收,有较高的营养价值和口味,也具有健美和减肥等功效,深受广大的消费群体(儿童、青少年、中青年女性等)喜爱。近年来我国一批大中型乳品企业在市场竞争中奇迹般地崛起,市场超市中的酸奶品种也五花八门,但市场中也不乏各种假冒产品。一些学者利用近红外光谱技术在牛奶的脂肪、蛋白质和乳糖等含量方面做了一些研究,但是对于酸奶品种鉴别方面的研究还做得很少,主要是在实验室进行。随着市场上酸奶品种的加速发展,品种鉴别将越来越凸现出它的必要性,所以研究一种简单、快速、无损的酸奶品种鉴别方法很有必要。 由于近红外光谱分析技术具有速度快、效率高、成本低、测试重现性好、测试方便等特点,已经被越来越多地应用于食品工业、石油化工、制药工业等领域。但进行光谱测试后如何从大量的信息中获取有效信息是研究的一个热点。主成分分析是多元统计中的一种数据挖掘技术。在不丢失主要光谱信息的前提下选择为数较少的新变量来代替原来较多的变量,解决了由于谱带的重叠而无法分析的困难。我们选用主成分分析(PCA)建立不同品种酸奶品种的近红外光谱鉴别模型。 一．仪器条件： 仪器为近红外光谱仪，主要部件包括：单色仪、集成电脑、电源适配器，置顶旋转测样系统。采集处理软件，建模软件。测样方式：漫反射方式；检测方法：置顶旋转测样系统；实验所用的参数设置为：波长范围：1400nm~2500nm，波长步长：1.0nm，平均次数：60次。二．实验方法： 从超市买来生产日期为同一天的三种原味酸奶,分别是蒙牛(内蒙古)、光明(上海)、伊利(内蒙古),每种酸奶各取30样本,共计90个样本。为减少实验过程中的操作误差,酸奶装样容器均采用直径为4cm，高度为,4cm的样品杯,装好的酸奶的样品杯放置于光谱仪置上方,通过样品杯的旋转，对每个样品扫描60次,取平均值。

木材种类的近红外光谱和模式识别

第39卷，第3期2 0 19年3月 光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis Vol. 39，No. 3，pp705-710 March，2019 木材种类的近红外光谱和模式识别 郝勇、商庆园、饶敏胡远- 1.华东交通大学机电与车辆工程学院，江西南昌330013 2.赣州出人境检验检疫局，江西赣州341001 摘要木材的种类识别是木材加工和贸易的一个重要环节，传统的木材种类识别方法主要有显微检测法 和木材纹理识别法，其操作繁琐，耗时长，成本高，不能满足当前需求。本研究利用木材的近红外光谱 (N IR S)结合模式识别方法，以期实现木材种类的快速准确识别。采用近红外光谱结合主成分分析法（P C A)、 偏最小二乘判别分析法（P L SD A)和簇类独立软模式法（SIM C A)三种模式识别对58种木材进行种类鉴别研 究&5点平滑、标准正态变量变换（S N V)、多元散射校正（M SC)、SaviPky-Golay —阶导数（S G1st-Der)和小 波导数（W D)五种光谱预处理方法用于木材光谱的预处理&校正集和测试集样品的正确识别率(C R R)用于模 型的评价。采用P C A方法，通过样品的前三个主成分空间分布图分辨木材种类的聚类情况。在建立PLSDA 模型，原始光谱的正确识别率最高，分别为88. 2g和88.2% &5点平滑处理的光谱校正集和测试集的CRR 分别为88. 1g和88. 2g&S N V处理的光谱校正集和测试集的C R R分别为84. 4g和84. 5g&M S C处理的光 谱校正集和测试集的C R R分别为83. 1%和84. 2% &S G1st-D er处理的光谱校正集和测试集的C R R分别为 81. 8%和82. 7% &WD(小波基为“Haar”，分解尺度为80)处理的光谱校正集和测试集的C R R分别为87. 3% 和87.2%。可知，在P L S D A模型中，木材光谱未经预处理种类识别效果最后好。在建立S IM C A模型过程 中，原始光谱的校正集和测试集的C R R分别为99. 7%和99.4% &5点平滑处理的光谱校正集和测试集的 C R R分别为100%和100%;S N V处理的光谱校正集和测试集的C R R分别为99.5%和99.1%;M S C处理 的光谱校正集和测试集的C R R分别为99.0%和98.4%& S G1st-D e r的光谱校正集和测试集的C R R分别为 81. 8%和82. 7% &W D处理的光谱校正集和测试集的C R R分别为100%和100%。可知，在S IM C A模型中， 木材光谱经平滑和小波导数处理后的识别效果最好，且光谱的校正集和测试集C R R都为100%。采用三种 模式结合五种不同的预处理方法对木材近红外光谱进行定性建模识别时，由于木材样本属性复杂，主成分 分布图相互交织，P C A无法识别出58种木材&原始光谱的P L S D A模型可以得到较好的判别模型，但校正 集和测试集的C R R只有88. 2%和88. 2% &木材光谱经过5点平滑或W D预处理后的S IM C A模型可达到最 好的识别效果，校正集和测试集的C R R均为100%，且W D-SIM CA模型因子数比5点平滑S IM C A模型小， 模型更为简化，故W D-SIM CA为58种木材种类识别的最优模型。研究表明光谱预处理方法可以有效的提 高木材种类识别精度，有监督模式识别方法S IM C A可以用来建立有效的木材识别模型，近红外光谱结合模 式识别可以为木材种类的识别提供一种快速简便的分析方法。 关键词近红外光谱&木材种类识别&光谱预处理&偏最小二乘判别分析法&簇类独立软模式法 中图分类号！S79 文献标识码：A DOI: 10. 3964". issn. 1000-0593(2019)03-0705-06 个重要环节。现阶段木材种类识别方法主要有显微检测法和弓1言图像纹理识别法[12]，此两种方法易受环境的干扰，操作步 骤繁琐，处理较复杂。近红外吸收谱带可以反映出大多数有我国木材资源丰富且种类繁多，然而人均占有率较低，机物分子的结构信息，近红外光谱具有快速、非破坏性以及每年需要进口大量的木材。木材种类识别是加工和贸易的一精度高等优势被广泛应用36]。近年来，近红外光谱检测技收稿日期：2018-01-11,修订日期！2018-04-21 基金项目：国家自然科学基金项目（21265006)，国家质量监督检验检疫总局科技计划项目（2015IK160)，江西省自然科学基金项目(2015Z B A B201003)资助 作者筒介：郝勇，1978年生，华东交通大学机电与车辆工程学院副教授e-m a il: h ao n m@163.co m

滤光片总概

滤光片总概 从光谱的长短(所处区域)有:紫外,可见光,近红外,红外,远红外带通滤光片.(常用的叫法紫外180~400nm,可见光 400~700nm,近红外700~3000nm,红外3000nm~10um以上,光谱再长就超出我司的加工能力了,就不写了) 滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。 光谱波段：紫外滤光片180~400nm、可见滤光片 400~700nm、红外滤光片（近红外700~3000nm,红外 3000nm~10um）； 光谱特性：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片； 膜层材料：软膜滤光片、硬膜滤光片； 硬膜滤光片不仅指薄膜硬度方面,更重要的是它的激光损伤阈值,所以它广泛应用于激光系统当中,面软膜滤光片则主要用于生化分析仪当中 带通型：选定波段的光通过，通带以外的光截止。其光学指标主要是中心波长（CWL），半带宽（FWHM)。分为窄带和宽带。比如窄带808滤光片NBF-808.

短波通型(又叫低波通)：短于选定波长的光通过，长于该波长的光截止。比如红外截止滤光片，IBG-650。 长波通型(又叫高波通)：长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止比如红外透过滤光片，IPG-800. 名词解释: 1) 中心波长(CWL):使用的波长,如光源主峰值是850nm led 灯,那需求的中心波长就是850nm 2) 透过率(T):假设光初始值为100%,通过滤光片后有所损耗了,通过评估得出只有85%了,那就可以把这个滤光片的光学透过率只有85%,简单讲就是损失了多少,大家都希望做所有事性损失越小越好. 3) 峰值透过率(Tp)>85% 4) 半带宽(FWHM):简单说就是最高透过率的1/2处所对应的波长,左右波长值相减,例如,峰值最好是90%,1/2就是45%,45%所对应的左右波长是800nm和850nm,那半带宽就是50nm 5) 截止率(Blocked): 截止区所对应的透过率.由于要想透过率达到0%,那是非常难的事情,要知道太阳可以让地下的树变成炭,只靠这薄薄的薄膜去掩盖一切是很难的,只能选

滤光片的技术详解和应用参数

什么是OLPF光学低通滤光片 OLPF全名是Optical lowpass filter,即 光学低通滤光片，主要工作用来过滤输 入光线中不同频率波长光讯号，以传送 至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到 CCD对色彩的判读。OLPF对于假色 （false colors）的控制上有显著的影响， 假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏 或是同心圆等主体影像，色彩相近却不 相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由 于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红 与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处 理引擎运用数据差值运算整合为完整 的影像。 因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数， 终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。由于细条纹的方向不同，需用相对应 角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与 CMOS 图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的 干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。 IR-CUT双滤光片切换的作用 IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。IR-CUT双滤 光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红 外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光 片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大 大提高了低照性能。 IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画 面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能 够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。 普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成 本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩 还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其 明显）。深圳纳宏光电技术有限公司是一家专业生产精密光学滤光片的厂家。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CCD不能充分利用所有光线， 其低照性能难以令人满意。