JAI WAVE SWIR CameraJAI WAVE SWIR Camera

Série JAI Wave

Caméras linéaires SWIR pour l'inspection industrielle

La JAI Wave Series offre une imagerie linéaire SWIR pour l'inspection industrielle au rythme de la production. Conçue pour les applications où la composition du matériau, la répartition de l'humidité ou les conditions sous la surface constituent la variable d'inspection, elle apporte le contraste spectral que les caméras à spectre visible ne peuvent pas fournir.

Points clés

  • Révèle des propriétés du matériau invisibles pour les caméras à spectre visible : répartition de l'humidité, composition des polymères et défauts sous la surface
  • Permet une inspection en ligne continue au rythme de production avec des modèles compacts 1K et 2K
  • Distingue des matériaux d'apparence visuelle quasi identique grâce à une haute sensibilité spectrale et une sortie 14 bits
  • Réduit les besoins de traitement côté hôte grâce à la correction d'image FFC, DPC et Destripe intégrée à la caméra
  • S'intègre aux installations linéaires standard : GigE Vision, optique C-mount, format compact de 60 × 60 mm

Qu'est-ce que le balayage linéaire SWIR ?

Le SWIR, infrarouge à courte longueur d'onde, couvre la plage de longueurs d'onde de 900 à 1700 nm, au-delà du spectre visible et du proche infrarouge encore accessible aux capteurs silicium standards. La capture de la lumière dans cette plage nécessite une technologie de capteur InGaAs, sensible aux propriétés d'absorption moléculaire de l'eau, des composés organiques et des polymères, qui ne produisent aucun contraste sous éclairage visible.

 

L'eau absorbe fortement le SWIR : la répartition de l'humidité devient mesurable, même dans des matériaux qui paraissent uniformes sous lumière visible.

Short-wave Infrared (SWIR) in the Electromagnetic spectrumShort-wave Infrared (SWIR) in the Electromagnetic spectrum
Different plastics seem identical under visible light, but differences can be seen when inspected using SWIR.Different plastics seem identical under visible light, but differences can be seen when inspected using SWIR.

Des polymères d'apparence identique sous éclairage visible présentent des signatures spectrales SWIR distinctes, permettant une classification automatisée des matériaux.

L'architecture linéaire est le bon choix lorsque les cibles d'inspection sont en mouvement permanent : convoyeurs, matériaux en défilement continu et procédés bobine à bobine. La JAI Wave Series combine les deux.

Silicon part is partially transparent to SWIR, allowing hidden cracks and wafer defects to be detectedSilicon part is partially transparent to SWIR, allowing hidden cracks and wafer defects to be detected

Le silicium est partiellement transparent au SWIR, ce qui permet de détecter les fissures sous la surface et les défauts de wafer sans contact et de manière non destructive.

Les caméras à balayage de ligne composent l'image ligne par ligne à mesure que l'objet traverse le champ de vision. Le balayage de ligne SWIR allie la sensibilité spectrale aux propriétés des matériaux et le débit nécessaire à l'inspection à la cadence de production. 

L'architecture à balayage de ligne est le choix approprié lorsque les objets à inspecter sont en mouvement permanent : convoyeurs, bandes et processus bobine à bobine. La JAI Wave Series réunit les deux.

Avantages clés

Portée spectrale au-delà de l'imagerie visible

La technologie de capteur InGaAs (900–1700 nm) transforme la composition du matériau, la répartition de l'humidité et les conditions sous la surface en variables d'inspection quantifiables.

 

 

Qualité d'image constante à la vitesse du balayage linéaire

De grands pixels de 12,5 µm et une efficacité quantique de pointe de 83 % maintiennent une qualité d'image fiable aux cadences de la ligne de production, même dans des configurations SWIR à faible éclairage. 

 

 

Classification là où le contraste est faible

La sortie 14 bits préserve la distinction entre des différences spectrales subtiles entre matériaux similaires, là où une profondeur de bits plus faible fait perdre la limite.

 

 

Évolutif selon les besoins de l'application

Les configurations 1K (29 kHz) et 2K (40 kHz) partagent la même largeur de capteur, la compatibilité C-mount et l'interface GigE Vision.

 

 

Aucun changement requis lors du passage depuis une installation 1K

Aucun frame grabber externe n'est nécessaire, et aucune modification de l'optique, de l'éclairage ou de la distance de travail n'est requise.

Large champ de vision

Une largeur de capteur de 12,8 mm associée à une optique C-mount permet de couvrir deux lignes de scellage parallèles ou plusieurs voies de convoyeur depuis une seule position de caméra, réduisant le nombre d'équipements sur les lignes d'emballage à double voie et les lignes de tri à haut débit.

 

 

Infrastructure standard

GigE Vision (1000BASE-T) s'intègre aux installations linéaires standard et est compatible avec CVB Common Vision Blox et le JAI SDK.

 

 

Sortie plus propre, traitement allégé

La correction FFC, DPC et Destripe intégrée à la caméra fournit des données d'image déjà corrigées à l'hôte, réduisant la charge de traitement et le temps de mise en service.

 

 

Conçue pour les environnements industriels

Résiste de -20 °C à +55 °C, à 10G de vibration et 80G de choc, adaptée aux environnements de l'agroalimentaire, de l'emballage, du recyclage et des semi-conducteurs.

Caractéristiques techniques

Paramètre WAL-1001-GE WAL-2001-GE
Capteur InGaAs (Indium-Gallium-Arsenid)
Plage spectrale 900–1700 nm
Pixels effectifs 1024 × 1 2048 × 1 (pixel shift)
Fréquence de ligne maximale 29 kHz 40 kHz
Taille de pixel 12.5 × 12.5 µm
Efficacité quantique 83 % à 1435 nm (typ.)
Sortie vidéo Mono 8/10/12/14-bit
Interface GigE Vision (1000BASE-T)
Monture d'objectif C-Mount (BFD: 17.526 mm)
Fonctions ISP 1FFC, DPC, Sharpness, Destripe, LUT, Black level FFC, DPC, Spatial Correction, Destripe, LUT, Black level
Alimentation 12–24 V CC (connecteur 12 broches)
Température de fonctionnement -20°C to +55°C
Dimensions (H × l × P) 60.0 × 60.0 × 57.6 mm 60.0 × 60.0 × 55.5 mm
JAI Wave WAL-1001-GE and WAL-2001-GE CamerasJAI Wave WAL-1001-GE and WAL-2001-GE Cameras

Domaines d'application

Les caméras de la Wave Series répondent à des défis d'inspection dans quatre domaines principaux où la sensibilité SWIR et le débit du balayage linéaire sont requis conjointement.

Food inspection and sorting with visible light and with SWIR using nuts and stones as an exampleFood inspection and sorting with visible light and with SWIR using nuts and stones as an example

Tri et calibrage alimentaire

Classification de la qualité fondée sur l'état interne plutôt que sur la seule apparence de surface. La teneur en humidité, la répartition des composés organiques et l'identification de corps étrangers sont détectables de façon fiable. Le large champ de vision obtenu avec le capteur de 12,8 mm et l'optique C-mount permet à une seule caméra de couvrir des voies de convoyeur parallèles, réduisant le nombre d'équipements sur les lignes de tri à haut débit.

Wafer inspectionWafer inspection

Inspection de wafers semi-conducteurs

Le silicium transmet les longueurs d'onde SWIR, ce qui permet la détection de fissures sous la surface, le contrôle de l'uniformité des couches et la vérification de l'alignement, sans contact ni essai destructif.

Plastic recycling and material sortingPlastic recycling and material sorting

Recyclage et tri des matériaux

Des polymères d'apparence visuelle identique présentent des signatures SWIR distinctes. L'imagerie linéaire classe les flux de plastiques mélangés à la vitesse du tri, y compris les plastiques noirs et foncés non détectables par les systèmes basés sur le NIR.

Packaging inspectionPackaging inspection

Inspection des emballages

L'éclairage en transmission SWIR révèle clairement la zone de scellage, rendant directement mesurables la largeur et l'intégrité du scellage. Les fermetures à glissière et les inclusions de corps étrangers sont détectables dans la même passe.

 

STEMMER IMAGING : un accompagnement pour le déploiement de la Wave Series

Les applications de balayage linéaire SWIR nécessitent une sélection coordonnée de la caméra, de l'éclairage et de l'optique. Le Technical Competence Centre de STEMMER IMAGING apporte un accompagnement à toutes les phases de spécification et de déploiement du système.

Operational Services

Configuration du firmware, préréglages caméra et documentation de mise en service, réduisant le temps de configuration sur site pour les installations de la Wave Series.

Engineering Services 

Les tests de faisabilité valident le contraste spectral SWIR à partir d'échantillons réels de matériaux de production, avant la spécification du système. Le coaching technique couvre le choix de l'éclairage, l'association de filtres spectraux et l'optimisation des paramètres d'acquisition. Un accompagnement pour la conception du système est également disponible pour les installations linéaires SWIR complètes.

Special Solutions & Applications 

Pour les configurations multi-caméras d'inspection de matériaux en défilement continu, le développement de sous-systèmes spécifiques à une application, ou l'intégration de l'imagerie SWIR dans une infrastructure de contrôle de ligne de production existante : qualification de projet et développement jusqu'à la maturité série.

Operational Services

Firmware configuration, camera pre-settings, and commissioning documentation, reducing on-site setup time for Wave Series installations. 

Engineering Services

Feasibility testing validates SWIR spectral contrast using actual production material samples before system specification. Technical coaching covers illumination selection, spectral filter pairing, and acquisition parameter optimisation. System design support is available for complete SWIR line scan installations. 

Special Solutions & Applications

For multi-camera web inspection layouts, application-specific subsystem development, or SWIR imaging within existing production line control infrastructure: project qualification and development through to series readiness. 

Questions fréquentes

Qu'est-ce que l'imagerie SWIR et en quoi diffère-t-elle de l'imagerie à spectre visible et NIR ?

Le SWIR (infrarouge à ondes courtes) couvre la plage de longueurs d'onde de 900 à 1700 nm, au-delà du spectre visible (400–700 nm) et de la plage NIR accessible aux capteurs silicium étendu (700–900 nm). À la différence de l'imagerie visible et NIR, le SWIR capte des différences au niveau moléculaire dans les matériaux, notamment l'absorption d'humidité, les signatures de composés organiques et la composition des polymères, qui ne produisent aucun contraste à des longueurs d'onde plus courtes. Les capteurs silicium standard n'ont aucune réponse en SWIR ; des capteurs InGaAs sont nécessaires.

 

Quand une caméra linéaire SWIR est-elle le bon choix pour une application d'inspection industrielle ?

Les caméras linéaires SWIR sont adaptées lorsque la décision d'inspection dépend de propriétés du matériau qui ne produisent aucun contraste exploitable dans le visible ou le NIR, et lorsque le procédé de production est continu. Les applications représentatives incluent la cartographie de la teneur en humidité, la classification des polymères sur convoyeur, la détection de défauts sous la surface dans les wafers de silicium, ainsi que la vérification du niveau de remplissage ou du scellage à travers un emballage opaque. Lorsque la cible d'inspection est l'apparence de surface ou la géométrie, une caméra monochrome ou couleur standard reste généralement plus économique.

 

Quelle est la différence entre les configurations 1K et 2K de la JAI Wave Series ?

La configuration 1K fournit 1024 pixels par ligne jusqu'à 29 kHz. La configuration 2K fournit 2048 pixels par ligne jusqu'à 40 kHz grâce à une conception en pixel shift à deux rangées : deux rangées de capteur 1K décalées sont combinées dans la caméra en temps réel, ce qui produit un pas de pixel effectif de 6,25 × 6,25 µm et permet une détection de défauts en sous-pixel sans capteur InGaAs 2K natif. L'image 2K est entièrement synthétisée dans la caméra, sans carte d'acquisition externe. Les deux configurations partagent la même largeur de capteur, la même monture d'objectif et la même interface GigE Vision ; passer de 1K à 2K ne nécessite aucune modification de l'optique, de l'éclairage ou de la distance de travail. Le choix entre les deux dépend principalement de la résolution spatiale requise dans le sens du balayage et de la vitesse de ligne d'inspection.

 

Quel éclairage est nécessaire pour les caméras linéaires SWIR ?

L'éclairage SWIR doit émettre dans la plage 900–1700 nm. Les sources courantes incluent les LED SWIR, les lampes tungstène-halogène et les diodes laser à des longueurs d'onde SWIR. Les configurations linéaires nécessitent un éclairage uniforme sur toute la ligne de balayage ; des filtres passe-bande spectraux sont parfois utilisés pour cibler des caractéristiques d'absorption spécifiques au matériau. STEMMER IMAGING accompagne le choix et la disposition de l'éclairage dans le cadre de ses Engineering Services.

 

En quoi une caméra linéaire SWIR diffère-t-elle d'une caméra matricielle SWIR ?

Les caméras linéaires construisent l'image ligne par ligne à mesure que le matériau traverse le champ de vision, ce qui en fait le bon choix pour l'inspection sur convoyeurs, bandes et matériaux en défilement continu, où les cibles sont en mouvement permanent. Les caméras matricielles capturent une image complète en une seule exposition et conviennent mieux à l'inspection d'objets discrets dans des configurations contrôlées d'arrêt-inspection.

 

Quel logiciel est compatible avec les caméras linéaires SWIR de la JAI Wave Series ?

Les deux configurations utilisent GigE Vision (1000BASE-T) et sont compatibles avec tout framework d'acquisition conforme GigE Vision. CVB Common Vision Blox, de STEMMER IMAGING, réunit acquisition GigE Vision, traitement d'image et analyse dans un environnement de développement unique. Le JAI SDK est également disponible directement.

 

Des tests de faisabilité sont-ils disponibles pour les applications de balayage linéaire SWIR ?

Oui. STEMMER IMAGING propose des tests de faisabilité dans le cadre de ses Engineering Services, validant le contraste spectral sur des échantillons réels de matériaux de production avant la spécification du système. Ceci est particulièrement pertinent pour les applications SWIR, où le contraste atteignable dépend de la composition moléculaire du matériau concerné et peut varier entre échantillons nominalement similaires.