从光源到成像：浙江虹烁科技的机器视觉检测解决方案

随着制造业自动化程度不断提高机器视觉已经从过去简单的有无判断逐渐进入微小缺陷识别、尺寸测量、材料内部检测以及复杂表面检测等更加精细的应用阶段。在很多视觉检测项目中相机和算法往往最受关注但真正决定图像质量的很多时候并不是算法本身而是前端的光学成像条件。什么样的光源能够让缺陷更加明显什么样的波段能够提高不同材料之间的对比度相机、镜头和光源应该如何匹配这些问题往往直接决定一个机器视觉项目最终能否稳定落地。浙江虹烁科技有限公司正是围绕这些实际工业检测需求开展机器视觉产品研发、应用测试及系统方案服务。一、从“看得见”到“看得清”传统机器视觉主要集中在可见光范围例如白光、红光、蓝光等。但随着半导体、光伏、锂电、玻璃、新材料等行业对检测精度要求不断提高仅依靠可见光已经难以覆盖所有应用场景。不同材料在紫外、可见光、近红外以及短波红外区域具有不同的反射、透射和吸收特性。因此机器视觉光源正在从传统照明产品逐渐向更加专业的光谱成像方向发展。目前虹烁科技围绕机器视觉检测应用可提供可见光、紫外、近红外及短波红外等不同波段的工业光源并结合工业相机、镜头、控制器以及光学结构为客户进行实际样品测试和成像方案验证。产品形式包括工业线扫光源、面光源、环形光源、条形光源、背光源、同轴光源以及根据特殊检测需求开发的定制光源。针对高速检测、高亮度、大尺寸以及特殊波长应用也可以根据项目需求调整发光长度、发光面积、功率、均匀性、散热方式以及控制方式。二、不只是销售单一产品机器视觉项目和普通标准产品采购有一个明显区别。参数满足并不代表现场一定能够得到理想的检测图像。例如同一个被测物改变光源角度以后缺陷可能会明显增强更换不同波长以后不同材料之间的灰度差异可能完全改变镜头倍率、工作距离和照明结构的变化也可能直接影响最终检测效果。所以在实际项目中虹烁科技更加关注完整的成像链路。一个典型的机器视觉项目通常需要同时考虑被检测材料、缺陷类型、检测精度、视野范围、工作距离、运动速度、相机分辨率、镜头倍率、照明方式以及后端算法等因素。只有这些环节相互匹配最终获得的图像才真正具有检测价值。因此除了工业光源产品公司还可提供工业相机、SWIR短波红外相机、工业镜头、光源控制器以及相关机器视觉配套产品。对于一些特殊项目可以先通过样品测试确定更加合适的光学方案再进一步确定产品规格和设备结构。三、面向越来越复杂的工业检测需求目前机器视觉已经广泛进入多个工业领域。在光伏行业可以用于硅片、电池片以及组件相关缺陷检测。在锂电行业可以应用于极片、涂布、隔膜以及外观质量检测。在半导体及3C行业可以用于微小缺陷、尺寸、定位和表面检测。在玻璃及新材料领域则越来越多地涉及透射检测、内部缺陷检测以及特殊波段成像。除此之外一些肉眼不可见或者普通工业相机难以识别的缺陷也开始借助紫外、近红外、短波红外以及太赫兹等技术进行检测。这也是目前工业视觉技术发展的一个重要趋势机器视觉正在从“拍一张清晰的照片”逐渐走向“利用不同光谱让缺陷主动显现”。四、标准产品与定制开发并行工业检测现场很少完全相同。有的项目只需要几十毫米的小型光源有的项目则需要一米甚至数米长度的线扫照明。有的设备要求高亮度连续工作有的需要高速频闪控制。有的检测使用普通可见光工业相机有的则需要SWIR短波红外相机。因此标准化产品主要用于解决常规需求而真正复杂的工业检测项目往往需要一定程度的定制开发。虹烁科技目前采用标准产品与定制方案并行的方式根据实际检测对象设计光源结构和成像方案。对于红外及特殊波段产品也可以根据应用需求选择不同中心波长并针对亮度、均匀性、散热以及长期运行稳定性进行设计。五、让机器视觉回到“成像”本身近年来机器视觉算法发展非常快。但对于工业检测而言再好的算法也需要建立在高质量原始图像的基础上。如果缺陷和背景之间几乎没有灰度差异再复杂的算法也会增加项目的不确定性。相反如果能够通过合适的光源、波长、镜头以及成像结构让缺陷本身获得明显的图像对比度后续算法往往会更加简单和稳定。这也是浙江虹烁科技在机器视觉项目中一直坚持的一个思路先解决“怎么看见”再解决“怎么识别”。未来随着机器视觉不断进入半导体、新能源、新材料以及精密制造领域工业检测对光谱、成像和系统集成能力的要求还会继续提高。虹烁科技也将继续围绕工业光源、红外视觉、工业相机及机器视觉检测方案进行产品开发和应用探索为不同工业场景提供更加灵活、稳定的成像解决方案。