JAI WAVE SWIR CameraJAI WAVE SWIR Camera

JAI Wave Series

Câmeras de varredura linear SWIR para inspeção industrial

A JAI Wave Series oferece imageamento de varredura linear SWIR para inspeção industrial no ritmo da produção. Projetada para aplicações em que a composição do material, a distribuição de umidade ou as condições abaixo da superfície são a variável de inspeção, ela fornece o contraste espectral que as câmeras de espectro visível não conseguem captar.

Principais destaques

  • Revela propriedades do material invisíveis para câmeras de espectro visível: distribuição de umidade, composição de polímeros e defeitos abaixo da superfície
  • Permite inspeção em linha contínua no ritmo de produção com modelos compactos 1K e 2K
  • Distingue materiais com aparência visual quase idêntica por meio de alta sensibilidade espectral e saída de 14 bits
  • Reduz os requisitos de processamento no host por meio de correção de imagem FFC, DPC e Destripe integrada à câmera
  • Se adapta a instalações de varredura linear padrão: GigE Vision, óptica C-mount, formato compacto de 60 × 60 mm

O que é varredura linear SWIR?

O SWIR, infravermelho de onda curta, abrange a faixa de comprimento de onda de 900 a 1700 nm, além do espectro visível e da faixa do infravermelho próximo ainda alcançada por sensores de silício padrão. A captura de luz nessa faixa requer tecnologia de sensor InGaAs, que responde às propriedades de absorção molecular da água, dos compostos orgânicos e dos polímeros, que não geram contraste sob iluminação visível.

A água absorve fortemente o SWIR: a distribuição de umidade se torna mensurável, mesmo em materiais que parecem uniformes sob luz visível.

 

 

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.

Polímeros com aparência idêntica sob iluminação visível apresentam assinaturas espectrais SWIR distintas, permitindo a classificação automatizada de materiais.

A arquitetura de varredura linear é a escolha certa quando os alvos de inspeção estão sempre em movimento: esteiras, materiais em bobina e processos bobina a bobina. A JAI Wave Series combina as duas características.

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

O silício é parcialmente transparente ao SWIR, permitindo a detecção de trincas subsuperficiais e defeitos em wafers sem contato e sem dano.

As câmeras de scan de linha compõem a imagem linha a linha conforme o objeto se move pelo campo de visão. O scan de linha SWIR combina sensibilidade espectral às propriedades do material com a taxa de transferência necessária para inspeção no ritmo de produção. 

A arquitetura de scan de linha é a escolha adequada quando os alvos de inspeção estão sempre em movimento: esteiras transportadoras, materiais em bobina e processos bobina a bobina. A JAI Wave Series reúne ambos.

Principais vantagens

Alcance espectral além da imagem visível

A tecnologia de sensor InGaAs (900–1700 nm) transforma a composição do material, a distribuição de umidade e as condições abaixo da superfície em variáveis de inspeção quantificáveis.

 

 

Qualidade de imagem constante na velocidade de varredura linear

Pixels grandes de 12,5 µm e eficiência quântica máxima de 83% mantêm qualidade de imagem confiável nas taxas da linha de produção, mesmo em configurações SWIR com baixa iluminação.

 

 

Classificação onde o contraste é estreito

A saída de 14 bits mantém diferenciáveis as diferenças espectrais sutis entre materiais semelhantes, onde uma profundidade de bits menor faz perder o limite.

 

 

Scalable to Application Requirements

1K (29 kHz) and 2K (40 kHz) configurations share the same sensor width, C-mount compatibility, and GigE Vision interface.  

 

 

Sem necessidade de mudanças ao migrar de uma instalação 1K

Não é necessário nenhum frame grabber externo, nem alterações na óptica, na iluminação ou na distância de trabalho.

Amplo campo de visão

Uma largura de sensor de 12,8 mm combinada com óptica C-mount permite cobrir duas linhas de selagem paralelas ou várias esteiras a partir de uma única posição de câmera, reduzindo a quantidade de hardware em linhas de embalagem com duas esteiras e em linhas de classificação de alta capacidade.

 

 

Infraestrutura padrão

O GigE Vision (1000BASE-T) se adapta a instalações de linha padrão e é compatível com o CVB Common Vision Blox e o JAI SDK.

 

 

Saída mais limpa, menos sobrecarga de processamento

A correção FFC, DPC e Destripe integrada à câmera entrega dados de imagem já corrigidos ao host, reduzindo a sobrecarga de processamento e o tempo de comissionamento.

 

 

Projetada para ambientes industriais

Classificada para -20 °C a +55 °C, vibração de 10G e choque de 80G, adequada para ambientes de alimentos, embalagens, reciclagem e semicondutores.

Especificações técnicas

Parâmetro WAL-1001-GE WAL-2001-GE
Sensor InGaAs (Indium-Gallium-Arsenid)
Faixa espectral 900–1700 nm
Pixels efetivos 1024 × 1 2048 × 1 (pixel shift)
Taxa de linha máxima 29 kHz 40 kHz
Tamanho do pixel 12.5 × 12.5 µm
Eficiência quântica 83% a 1435 nm (típ.)
Saída de vídeo Mono 8/10/12/14-bit
Interface GigE Vision (1000BASE-T)
Encaixe de lente C-Mount (BFD: 17.526 mm)
Funções ISP 1FFC, DPC, Sharpness, Destripe, LUT, Black level FFC, DPC, Spatial Correction, Destripe, LUT, Black level
Alimentação 12–24 V CC (conector de 12 pinos)
Temperatura de operação -20°C to +55°C
Dimensões (A × 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

Áreas de aplicação

As câmeras da Wave Series atendem desafios de inspeção em quatro áreas principais, nas quais sensibilidade SWIR e taxa de transferência de varredura linear são exigidas em conjunto.

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

Classificação e seleção de alimentos

Classificação de qualidade baseada na condição interna, e não apenas na aparência da superfície. O teor de umidade, a distribuição de compostos orgânicos e a identificação de materiais estranhos são detectáveis de forma confiável. O amplo campo de visão alcançado com o sensor de 12,8 mm e óptica C-mount permite que uma única câmera cubra esteiras paralelas, reduzindo a quantidade de hardware em linhas de classificação de alta capacidade.

Wafer inspectionWafer inspection

Inspeção de pastilhas semicondutores

O silício transmite os comprimentos de onda SWIR, permitindo a detecção de trincas abaixo da superfície, a inspeção de uniformidade de camadas e a verificação de alinhamento sem contato e sem ensaios destrutivos.

 

Plastic recycling and material sortingPlastic recycling and material sorting

Reciclagem e classificação de materiais

Polímeros com aparência visual idêntica apresentam assinaturas SWIR distintas. A Captura por varredura linear classifica fluxos de plástico misto na velocidade de classificação, incluindo plásticos pretos e escuros não detectáveis por sistemas baseados em NIR.

Packaging inspectionPackaging inspection

Inspeção de embalagens

A iluminação traseira SWIR revela claramente a zona de selagem, tornando a largura e a integridade da selagem diretamente mensuráveis. Fechos de zíper e inclusões de materiais estranhos são detectáveis na mesma passagem.

STEMMER IMAGING: apoio à implementação da Wave Series

Aplicações de varredura linear SWIR exigem a seleção coordenada de câmera, iluminação e óptica. O Technical Competence Centre da STEMMER IMAGING oferece apoio em todas as fases de especificação e implementação do sistema.

Operational Services

Configuração de firmware, predefinições de câmera e documentação de comissionamento, reduzindo o tempo de configuração em campo para instalações da Wave Series.

Engineering Services 

Os testes de viabilidade validam o contraste espectral SWIR usando amostras reais de material de produção antes da especificação do sistema. O coaching técnico abrange a seleção de iluminação, o pareamento de filtros espectrais e a otimização de parâmetros de aquisição. Há também suporte para o design de sistema em instalações completas de varredura linear SWIR.

Special Solutions & Applications 

Para arranjos multicâmera de inspeção de bobina, desenvolvimento de subsistemas específicos para aplicações ou integração SWIR a infraestruturas de controle de linha de produção já existentes: qualificação de projeto e desenvolvimento até a maturidade para produção em 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. 

Perguntas frequentes

O que é imageamento SWIR e como ele difere do imageamento de espectro visível e NIR?

O SWIR (infravermelho de onda curta) abrange a faixa de comprimento de onda de 900 a 1700 nm, além do espectro visível (400–700 nm) e da faixa NIR acessível a sensores de silício estendido (700–900 nm). Diferente do imageamento visível e NIR, o SWIR capta diferenças em nível molecular nos materiais, incluindo absorção de umidade, assinaturas de compostos orgânicos e composição de polímeros, que não produzem contraste em comprimentos de onda mais curtos. Sensores de silício padrão não têm resposta no SWIR; sensores InGaAs são necessários.

 

Quando uma câmera de varredura linear SWIR é a escolha certa para uma aplicação de inspeção industrial?

Câmeras de varredura linear SWIR são adequadas quando a decisão de inspeção depende de propriedades do material que não geram contraste útil na faixa visível ou NIR, e quando o processo de produção é contínuo. Aplicações representativas incluem mapeamento de teor de umidade, classificação de polímeros em esteiras, detecção de defeitos abaixo da superfície em pastilhas de silício, e verificação de nível de enchimento ou selagem através de embalagens opacas. Quando o alvo da inspeção é a aparência da superfície ou a geometria, uma câmera monocromática ou colorida padrão costuma ser mais econômica.

 

Qual é a diferença entre as configurações 1K e 2K da JAI Wave Series?

A configuração 1K fornece 1024 pixels por linha a até 29 kHz. A configuração 2K fornece 2048 pixels por linha a até 40 kHz, usando um design de pixel shift de duas linhas: duas linhas de sensor 1K deslocadas são combinadas dentro da câmera em tempo real, gerando um passo de pixel efetivo de 6,25 × 6,25 µm e permitindo detecção de defeitos em subpixel sem a necessidade de um sensor InGaAs 2K nativo. A imagem 2K é sintetizada inteiramente dentro da câmera, sem necessidade de placa de aquisição externa. Ambas as configurações compartilham a mesma largura de sensor, o mesmo encaixe de lente e a mesma interface GigE Vision; migrar de 1K para 2K não exige alterações na óptica, na iluminação ou na distância de trabalho. A escolha entre as duas depende principalmente da resolução espacial necessária na direção de varredura e da velocidade de linha da inspeção.

 

Que iluminação é necessária para câmeras de varredura linear SWIR?

A iluminação SWIR deve emitir na faixa de 900 a 1700 nm. Fontes comuns incluem LEDs SWIR, lâmpadas de tungstênio-halogênio e diodos laser em comprimentos de onda SWIR. Configurações de varredura linear exigem iluminação uniforme em toda a linha de varredura; filtros espectrais passa-faixa são às vezes usados para direcionar características de absorção específicas do material. A STEMMER IMAGING oferece apoio na seleção e no arranjo da iluminação por meio de seus Engineering Services.

 

Qual a diferença entre uma câmera de varredura linear SWIR e uma câmera de área SWIR?

Câmeras de varredura linear constroem a imagem linha a linha enquanto o material se move pelo campo de visão, o que as torna a escolha correta para inspeção em esteiras, correias e materiais em bobina, onde os alvos estão em movimento contínuo. Câmeras de área capturam um quadro completo em uma única exposição e são mais adequadas para inspeção de objetos discretos em configurações controladas de parar e inspecionar.

 

Qual software é compatível com as câmeras de varredura linear SWIR da JAI Wave Series?

Ambas as configurações usam GigE Vision (1000BASE-T) e são compatíveis com qualquer framework de aquisição compatível com GigE Vision. O CVB Common Vision Blox, da STEMMER IMAGING, reúne aquisição GigE Vision, processamento de imagem e análise em um único ambiente de desenvolvimento. O JAI SDK também está disponível diretamente.

 

Há testes de viabilidade disponíveis para aplicações de varredura linear SWIR?

Sim. A STEMMER IMAGING oferece testes de viabilidade por meio de seus Engineering Services, validando o contraste espectral com amostras reais de material de produção antes da especificação do sistema. Isso é especialmente relevante para aplicações SWIR, nas quais o contraste alcançável depende da composição molecular de cada material e pode variar entre amostras nominalmente semelhantes.