VisionChina
展覽會指定宣傳媒體
2024/10
掃一掃，關(guān)注
機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
公眾號二維碼
始于學術(shù)熱愛，忠于視覺創(chuàng)新
從“做生意”
到“做企業(yè)”的蛻變
-訪蘇州阿普奇物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司創(chuàng)始人兼董事長 陳堅松
-訪杭州靈西機器人智能科技有限公司創(chuàng)始人 丁丁
針對超高清攝像頭的自適應(yīng)白平衡優(yōu)化算法 五軸 AI-AOI 外觀檢測設(shè)備在 3C 零部件行業(yè)檢測中的應(yīng)用
卷首語
于曉娟
2024年09月25日
金秋啟航，值VisionChina二十華誕尾聲，我們共聚此刻，開啟下一輪新征程。這里有行業(yè)
20年的總結(jié)與回顧、有新老朋友的歡聚與交流、有聯(lián)盟對會員及四方朋友的誠摯答謝！
回首一望，時光如梭，我們在忐忑與期許中如期舉辦了北京和上海機器視覺展及研討會。與
往年相比，喜憂參半，喜的是行業(yè)和各企業(yè)繼續(xù)保持良好的發(fā)展勢頭，不斷創(chuàng)新創(chuàng)造，甚至達到
或領(lǐng)先世界先進水平，繼續(xù)為中國智能制造增添亮麗的色彩。憂的是受全球政治經(jīng)濟形勢的復
雜影響，我國經(jīng)濟下行壓力還在不斷增大，行業(yè)總體發(fā)展遇到不小阻力，個別企業(yè)甚至出現(xiàn)經(jīng)
營發(fā)展困難的情況。當這些客觀事實清晰地呈現(xiàn)在我們面前，企業(yè)該如何保持發(fā)展和創(chuàng)新，如
何應(yīng)對不利局面造成的強烈沖擊，這既是行業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)，也是我們大家共同的責任。正
所謂，一榮俱榮，一損俱損，單打獨斗自成體系的時代已成為遙遠的過去，只有在逆境中抱團取
暖，順境中攜手共進才是智者的選擇。
當前，世界局勢更加錯綜復雜，美聯(lián)儲于近日宣布將聯(lián)邦基金利率目標區(qū)間下調(diào)50個基
點，這是美聯(lián)儲自2020年3月以來的首次降息，也標志著由貨幣政策緊縮周期轉(zhuǎn)向?qū)捤芍芷?。無
疑，中國資產(chǎn)迎來全面回暖態(tài)勢，我們的匯市、股市乃至期貨市場，相關(guān)品種均顯著走強，美國
降息對我國和我們行業(yè)都是利好，中國資產(chǎn)吸引力顯著增強，我們的行業(yè)在大勢之下一定會出現(xiàn)
許多新的轉(zhuǎn)機。
但機中有危，危中有機，我們既要看到美國降息后對我們行業(yè)有利的一面，同時更要看清
楚國際政治經(jīng)濟的復雜性。美國在無奈降息的同時，對我們的打壓并沒有停止。近日，美國貿(mào)易
代表辦公室對華301關(guān)稅最終措施發(fā)布公告，大幅上調(diào)中國產(chǎn)電動汽車、半導體、醫(yī)療等產(chǎn)品的
進口關(guān)稅。美方將經(jīng)貿(mào)問題政治化、工具化、武器化，一意孤行加征關(guān)稅，嚴重沖擊多邊貿(mào)易體
制，嚴重破壞國際貿(mào)易秩序和全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定。美國的態(tài)度影響著整個西方體系，我們
“走出去”的發(fā)展戰(zhàn)略變得更加充滿不確定性。
所以，我們在練好內(nèi)功的同時，既要充分利用好國內(nèi)這個大市場，也需要繼續(xù)深化和拓展
“一帶一路”合作，同時向東南亞、中東、南美洲，甚至非洲發(fā)展，這既是國家的大戰(zhàn)略，也是我
們行業(yè)發(fā)展的迫切需要，只要我們保持清醒的頭腦和足夠的定力，機會就會與我們?nèi)缙谙嘤觥?/p>
我們相信，事物向前發(fā)展的普遍規(guī)律不可阻擋，任何國家勢力或個人都無法逆轉(zhuǎn)。只要我們
團結(jié)一致，保持信心和耐心，冰雪融化后必將迎來美麗燦爛的春天！
保持定力 靜待花開
6
CATALOGUE 目錄
14/ 針對超高清攝像頭的自適應(yīng)白平衡優(yōu)化算法
P36 PRODUCT&TEK
產(chǎn)品與技術(shù)
08/ 安森美完成收購SWIR Vision Systems
08/ 思特威正式宣布其全資子公司品牌?飛凌微電子
09/ LMI宣布收購Liberty Robotics
09/ 宇瞳光學與中科皓燁達成戰(zhàn)略合作，共探冷加工與
車載鏡片新篇章
10/ 北大團隊與微億智造聯(lián)合開發(fā)RRAM存算一體芯片
10/ 鵬力智造推出多款3D工業(yè)相機
11/ 深慧視3D醫(yī)療智能相機，挑戰(zhàn)腫瘤治療手術(shù)機器人精度極限
11/ 長光辰芯發(fā)布16MP全局快門CMOS圖像傳感器
12/ 堡盟IDC多碼讀碼產(chǎn)品線再添新成員
12/ 長芯盛推出微型有源光纜
P08 NEWS
行業(yè)新聞
P14 EXPERT REVIEW
專家綜述
36/ 聯(lián)瑞10G圖像采集卡賦能工業(yè)視覺突破丟幀難題
38/ 車載同步技術(shù)創(chuàng)新
?多相機系統(tǒng)如何實現(xiàn)精準數(shù)據(jù)采集與實時處理？
41/ 2.5D特征檢測攻克微瑕難題?悟空相位成像系統(tǒng)
43/ 邁德威視自動對焦工業(yè)相機?平臺化設(shè)計，靈活定制
45/ SMARTTECH 3D掃描儀?專為質(zhì)量控制與精準數(shù)字化而生
48/ 短波紅外線陣列相機?超越可見光的感知之眼
25/ 始于學術(shù)熱愛，忠于視覺創(chuàng)新
――訪杭州靈西機器人智能科技有限公司
創(chuàng)始人 丁丁
28/ 光，這樣改變“視界”
?訪成都恒坤光電科技有限公司
董事長 霍永峰
31/ 揚帆深海正當時
?訪東莞市磐鑫自動化科技有限公司
總經(jīng)理 何鑫
P25 CHARACTER
INTERVIEW
人物專訪
20/ 從“做生意”到“做企業(yè)”的蛻變
?訪蘇州阿普奇物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
創(chuàng)始人兼董事長 陳堅松
P20 COVER STORY
封面故事
34/ 感恩有您，我們攜手走過
?VisionChina機器視覺展20年回顧
P34 SPECIAL REPORT
特別策劃
7
MACHINE VISION 2024/10
65/ MEMS微鏡原理及其在3D視覺中的應(yīng)用
68/ 翌視科技3D智能傳感器在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用
73/ iEi威強電iVEC虛擬化解決方案驅(qū)動機器視覺新飛躍
75/ 五軸AI-AOI外觀檢測設(shè)備在3C零部件行業(yè)檢測中的應(yīng)用
77/ 國產(chǎn)8英寸碳化硅商用加速慕藤光方案助力缺陷檢測
80/ 光虎遠心鏡頭?精密檢測中的光學利器
82/ 英特爾?賦能機器視覺?塑造工業(yè)自動化新未來
87/ 櫻田立臥兩用閃測儀?解決測量工作中的實際問題
89/ 阿丘科技AI視覺檢測技術(shù)?消費電子行業(yè)案例實踐
91/ 高動態(tài)相機Tri054S-CC助力全球首輛Level-4自動駕駛
電動巴士
92/ 映美精高分辨率工業(yè)相機讓跳水運動實現(xiàn)精準技術(shù)突破
94/ 創(chuàng)視自動化顯示面板檢測視覺集成方案
96/ 視覺光源在光伏硅片上的應(yīng)用
98/ 深視智能超高速激光三維輪廓測量儀助力鋰電行業(yè)
高質(zhì)量發(fā)展
102/ 奕目線掃光場賦能半導體封裝檢測
P65 CASE
應(yīng)用案例
主管單位 Competent Authority
機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
Machine Vision Industry Union of ZGC (CMVU)
主辦單位 Sponsor
《機器視覺》雜志社
Machine Vision Magazine
指導單位 Instructed by
全國光電測量標準化技術(shù)委員會（SAC/TC 487）
National Technical Committee 487 on Opto-electronic Measurement
of Standardization Administration of China
杭州照相機機械研究所有限公司
Hangzhou Photographic Machinery Research Institute Co.,LTD.
主編 Editor in chief
韋穗 Wei Sui
執(zhí)行主編 Editor in Chief
于曉娟 Yu Xiaojuan
編輯部 Editing Department
尹超 Yin Chao、徐曉丹 Xu Xiaodan、周曉旭?Zhou?Xiaoxu
安卓 An Zhuo、何青 He Qing、雷國良 Lei Guoliang
霍云 Huo Yun、馬曉璐 Ma Xiaolu、周軒 Zhou Xuan
梁佳寶 Liang Jiabao、何敏 He Min
美編設(shè)計 Art Designer
鄒恩壯 Zou Enzhuang
編委 Editorial Board member （按拼音字母順序排列）
陳列 Chen Lie、丁少華 Ding Shaohua、段德山 Duan Deshan、
馮兵 Feng Bing、葛世清 Ge Shiqing、顧仁 Gu Ren、韓旭 Han Xu、
何建國 He Jianguo、胡曉穎 Hu Xiaoying、黃鋒 Huang Feng、
黃還清 Huang Huanqing、黃健健 Huang Jianjian、黃耀 Huang Yao、
賈永華 Jia Yonghua、金少峰 Jin Shaofeng、勞永革 Lao Yongge、
李銘 Li Ming、李同月 Li Tongyue、李希 Li Xi、劉俊梅 Liu Junmei、
劉中 Liu Zhong、盧興中 Lu Xingzhong、潘津 Pan Jin、孫磊 Sun Lei、
王華 Wang Hua、王林 Wang Lin、王振宇 Wang Zhenyu、
王學瑞 Wang Xuerui、吳笛 Wu Di、吳凱 Wu Kai、
向先文 Xiang Xianwen、謝家振 Xie Jiazhen、徐大鵬 Xu Dapeng、
徐英瑩 Xu Yingying、楊敏 Yang Min、楊森 Yang Sen、
楊少榮 Yang Shaorong、楊藝 Yang Yi、余茂松 Yu Maosong、
于曉娟 Yu Xiaojuan、張文橋 Zhang Wenqiao、張旭 Zhang Xu、
周才健 Zhou Caijian、周盛民 Zhou Shengmin、朱江兵 Zhu Jiangbing、
朱翊斌 Zhu Yibin
地址 Add
北京市海淀區(qū)中關(guān)村南四街紫金數(shù)碼園三號樓 910 室
Room 910, No.3 Building, Zijin Digital Park, South 4th Street,
Zhongguancun, Haidian District, Beijing
郵編 Post: 100190
電話 Tel: 010-62650570 62650592
E-mail: yxj@china-image.cn
網(wǎng)址 : www.china-vision.org
發(fā)行方式 Distribution：
內(nèi)部贈閱 ( 直投 ) Internal subscription(Direct Mail)
50/ 高速高精度工業(yè)視覺檢測與柔性控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
52/ 華?？萍糀 Pro系列面陣
?全功能低功耗開拓工業(yè)視覺新紀元
55/ 研祥金碼R-6000系列讀碼器?工業(yè)人工智能“專家”
57/ 3D5S光學高清成像模組在半導體檢測測量中如何體現(xiàn)
核心價值
60/ 如何保護你的視覺模型不受侵害？
62/ 深度學習新動力?如何通過新技術(shù)提高再訓練效率
63/ 以高性能計算平臺助力工業(yè)數(shù)智化未來
安森美完成收購SWIR Vision Systems
近日，安森美（onsemi）宣布已完成對SWIR Vision Systems?
的收購，作為其持續(xù)致力于提供強大、前沿的智能圖像感知技術(shù)
的舉措之一。SWIR Vision Systems是膠體量子點（CQD?）短
波紅外（SWIR）技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)商，該技術(shù)擴展了可檢測光的
光譜范圍，可以透視物體并捕捉以前無法捕捉到的圖像。安森美
將這一專利技術(shù)整合到其業(yè)界領(lǐng)先的CMOS傳感器中，將顯著增
強公司的智能感知產(chǎn)品組合，并為工業(yè)、汽車等關(guān)鍵市場的進一
步發(fā)展鋪平道路。
CQD使用具有獨特光學和電子特性的納米顆?；蚓w，可以精
確調(diào)節(jié)以吸收更寬范圍波長的光。這項技術(shù)將系統(tǒng)的可視性和
檢測范圍從標準CMOS傳感器波長擴展到了SWIR波長。迄今
為止，由于傳統(tǒng)砷化鎵銦（InGAas）工藝的高昂成本和制造
復雜性，SWIR技術(shù)的應(yīng)用受到了限制。通過此次收購，安森
美將把硅基CMOS傳感器和制造專長與CQD技術(shù)相結(jié)合，以更
低的成本和更高的產(chǎn)量提供高度集成的SWIR傳感器。這將帶
來結(jié)構(gòu)更緊湊、成本效益更高的成像系統(tǒng)，具有更寬的光譜，
可廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。
這些先進的SWIR傳感器能夠透視高密度材料、氣體、織物和
塑料，這在許多行業(yè)都非常重要，特別是在監(jiān)控系統(tǒng)、硅檢
測、機器視覺成像和食品檢測等工業(yè)應(yīng)用中。在自動駕駛汽車
成像領(lǐng)域，更高的光譜范圍將產(chǎn)生更好的可視性，使得在極端
黑暗、濃霧或冬季眩光等惡劣條件下也能更好視物。
SWIR Vision Systems現(xiàn)已成為安森美的全資子公司，其技術(shù)
精湛的團隊將并入公司的智能感知事業(yè)群。該團隊將繼續(xù)在北
卡羅來納州運營。此次收購預(yù)計不會對安森美近期至中期的財
務(wù)展望產(chǎn)生重大影響。
思特威正式宣布其全資子公司品牌?飛凌微電子
近日，思特威正式宣布全資子公司品牌?飛凌微電子。同
時，飛凌微 M 1 車載視覺處理芯片系列正式亮相，包括
M1(Camera ISP)以及M1Pro (Camera SoC)和M1Max (Camera
SoC)。三款車規(guī)級產(chǎn)品具有優(yōu)異的圖像處理性能、低功耗、小
封裝尺寸、功能安全、信息安全等優(yōu)勢，可為車載攝像頭的圖
像性能提升與視覺預(yù)處理提供更豐富靈活、穩(wěn)定可靠的選擇，
以高精度、低延遲的車載影像解決方案，推動智駕視覺系統(tǒng)應(yīng)
用的升級和發(fā)展。
M1作為飛凌微首顆車載高性能Camera ISP產(chǎn)品，內(nèi)置高性能
暗光降噪和圖像增強算法，顯著提升暗光環(huán)境下的影像清晰度
和動態(tài)范圍，支持高分辨率RGB-IR處理及最多4幀HDR合成，
動態(tài)范圍可達144dB，能有效保留并凸顯畫面的明暗部細節(jié)，
保障車載攝像頭在復雜光線場景下圖像捕獲的準確性。支持
LED閃爍抑制（LFS），有效避免成像閃爍問題，為ADAS應(yīng)
用提供完整精準的影像信息。支持雙路3MP@30fps HDR圖像
同步處理，靈活實現(xiàn)多種車載多目視覺應(yīng)用場景。其小巧封裝
尺寸促進了車載攝像頭的小型化設(shè)計。
M1Pro內(nèi)置了0.8TOPS@INT8輕算力自研NPU、Arm?Cortex?
-A7 CPU、1Gb DDR3L內(nèi)存。M1Max在核心模塊配置方面進行了
相應(yīng)升級，包括1.5TOPS@INT8輕算力自研NPU、Arm?Cortex?
-A7×2 CPU、2Gb DDR3L內(nèi)存等，以更強勁的處理和計算性
能，進一步滿足智駕系統(tǒng)在端側(cè)的視覺處理應(yīng)用需求。
三款新品均符合AEC-Q100 Grade2認證及ISO26262 ASIL-B功
能安全等級要求，以高安全性、高可靠性等優(yōu)勢，保障車載視
覺處理和計算的穩(wěn)定運行。
8
NEWS 行業(yè)新聞
LMI宣布收購Liberty Robotics
近日，LMI Technologies宣布收購Liberty Robotics公司，Liberty
Robotics成立于2005年，總部位于密歇根州德克斯特，是汽車行業(yè)
自動化領(lǐng)域的關(guān)鍵供應(yīng)商。以其創(chuàng)新的VFix和VGuide系統(tǒng)而聞
名。這些系統(tǒng)可實現(xiàn)精確的機械臂引導，應(yīng)用包括物料搬運以及涂
層和密封相關(guān)應(yīng)用。Liberty Robotics的系統(tǒng)正被積極部署于許多
世界領(lǐng)先的汽車制造商中。
Liberty Robotics公司還憑借其豐富的行業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)知識，
開發(fā)了用于物料搬運、包裝和物流應(yīng)用的機器人視覺引導系
統(tǒng)。其中VPack和VPick可實現(xiàn)單箱和混箱自動碼垛和拆垛，
從而在物流倉儲應(yīng)用中實現(xiàn)完全自主的物料處理。
LMI Technologies首席執(zhí)行官Mark Radford表示，“我們非
常歡迎Liberty Robotics加入LMI大家庭。這次收購標志著LMI
戰(zhàn)略發(fā)展的又一個重要里程碑，進一步擴大我們在汽車、包裝
和物流行業(yè)的解決方案能力。Liberty Robotics在機器人與大
視野快照掃描集成和強大的應(yīng)用軟件上積累了專業(yè)應(yīng)用知識，
包括其行業(yè)領(lǐng)先的基于視覺技術(shù)的機器人引導和混箱碼垛解決
方案，與LMI先進的智能3D傳感技術(shù)形成互補，進一步增強全
球市場影響力。”
通過此次收購，LMI借助Liberty Robotics在北美的強大立足
點，擴大其全球足跡。通過LMI現(xiàn)有的廣泛網(wǎng)絡(luò)，加速在北
美、亞太和歐洲市場的增長。隨著包裝和物流領(lǐng)域?qū)ψ詣踊?/p>
高需求，LR的解決方案適用于處理不同尺寸、顏色和品類的混
箱碼垛，將推動物流應(yīng)用業(yè)務(wù)的快速增長。
Mark進一步補充說明:“LMI與Liberty Robotics將實現(xiàn)協(xié)同
效應(yīng)。憑借Liberty Robotics成熟的技術(shù)方案和卓越的團隊實
力，我們將致力于為全球客戶提供集成化且高價值的解決方
案，共同在工業(yè)自動化效率與創(chuàng)新方面樹立新的標桿?！?/p>
宇瞳光學與中科皓燁達成戰(zhàn)略合作，共探冷加工與車載鏡片新篇章
7月17日，東莞市宇瞳光學科技股份有限公司與中科皓燁（東
莞）材料科技有限責任公司正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在
冷加工技術(shù)及車載鏡片領(lǐng)域開展深度合作，共同推動光學技術(shù)
的創(chuàng)新與應(yīng)用，進一步拓寬市場邊界。
根據(jù)協(xié)議內(nèi)容，宇瞳光學與中科皓燁將攜手在冷加工技術(shù)方面
進行深入研究與開發(fā)。冷加工技術(shù)作為光學鏡頭制造中的重要
環(huán)節(jié)，對于提升鏡頭的成像質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有重要意
義。宇瞳光學作為光學鏡頭領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，擁有豐富的生產(chǎn)
經(jīng)驗和強大的研發(fā)實力；而中科皓燁則在透明陶瓷材料領(lǐng)域具
有顯著的技術(shù)優(yōu)勢，其高折射率透明陶瓷材料在光學領(lǐng)域具有
廣泛應(yīng)用前景。雙方的合作將充分整合各自的技術(shù)資源，共同
探索冷加工技術(shù)的新路徑，提升光學鏡頭的整體性能。
此外，雙方還將在車載鏡片領(lǐng)域展開深度合作。隨著智能駕駛
技術(shù)的快速發(fā)展，車載鏡頭作為實現(xiàn)智能駕駛的關(guān)鍵部件之
一，其市場需求正不斷增長。宇瞳光學憑借在光學鏡頭領(lǐng)域的
深厚積累，在車載鏡頭的研發(fā)和生產(chǎn)方面具備明顯優(yōu)勢。而中
科皓燁所開發(fā)的高折射率透明陶瓷材料，在超高清、超薄攝像
鏡頭模組以及電子消費品領(lǐng)域均有重要應(yīng)用價值，這將為車載
鏡頭的創(chuàng)新提供有力支持。雙方將共同研發(fā)具有更高性能、更
低成本的車載鏡片，滿足市場對智能駕駛技術(shù)的更高要求。
此次戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽署，標志著宇瞳光學與中科皓燁在光
學技術(shù)領(lǐng)域的合作邁出了堅實的一步。雙方將共同致力于技
術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級，為推動光學技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用貢獻自己
的力量。
MACHINE VISION 2024/10
9
北大團隊與微億智造聯(lián)合開發(fā)RRAM存算一體芯片
微億智造與北大團隊達成產(chǎn)學研合作共識，全力推進國產(chǎn)RRAM存算一
體AI芯片在智能機器人領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和銷售推廣，加快推進RRAM存
算一體芯片的商用落地和產(chǎn)業(yè)化進程。
這一里程碑式的合作，標志著微億智造與北大團隊以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)
動力，以實際應(yīng)用場景為創(chuàng)新切入點，在AI賦能的工業(yè)視覺感知領(lǐng)域，
正以堅定的步伐邁向未來。雙方將共同對產(chǎn)品創(chuàng)新迭代，突破技術(shù)瓶
頸，攜手開創(chuàng)智能制造的新篇章。通過這一強強聯(lián)合，雙方不僅將加速
科研成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，還將推動工業(yè)機器人行業(yè)向著更高層次的智能
化、自動化邁進。
日前，常州微億智造科技有限公司，與北京大學蔡
一茂教授-王宗巍副研究員領(lǐng)銜的頂尖科研團隊（以
下簡稱“北大團隊”），達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，旨在
依托北大在新型存儲器RRAM和存算一體技術(shù)的深
厚底蘊，聯(lián)合開發(fā)RRAM存算一體芯片在工業(yè)領(lǐng)域
機器視覺AI應(yīng)用，并將目光投向產(chǎn)品的商業(yè)化推
廣，力圖在智能制造的浪潮中引領(lǐng)未來。
北大團隊作為最早在國內(nèi)大陸開展鉭基阻變存儲器
（RRAM）研究的先驅(qū)，已成功研發(fā)出高密度、高可
靠性的RRAM成套自主知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)IP，
并實現(xiàn)了存算一體融合架構(gòu)的設(shè)計與研發(fā)。其基于商
用40nmCMOS平臺的多核高階矩陣-向量計算芯片系
統(tǒng)，在鏡頭畸變校準中展現(xiàn)出卓越性能，校準算力達
到158Mpixels/s，能效達到3.81Gpixels/W，校準效
果達到專業(yè)軟件相同校準水平，展現(xiàn)出基于RRAM的
存內(nèi)計算在光學畸變矯正系統(tǒng)的應(yīng)用潛力。
鵬力智造推出多款3D工業(yè)相機
近日，鵬力智造推出了多款可以應(yīng)對復雜工業(yè)環(huán)境
識別和檢測的3D工業(yè)相機，以視覺引導裝備進行系
統(tǒng)運作，從而實現(xiàn)工業(yè)制造的智能化。
產(chǎn)品結(jié)合AI技術(shù)，內(nèi)置多種視覺算法，以其卓越的
智能識別性能，突破了復雜光照環(huán)境下的點云生成
難、定位精度差等技術(shù)難點，可實現(xiàn)3D測量、識別
和檢測等場景，成功應(yīng)用于機器人引導領(lǐng)域，適用于壓縮機的高精度上
下料、料包的快速破包、紙箱的高效拆碼垛以及金屬零件的魯棒抓取等
多種場景。
該系列3D相機在復雜工業(yè)環(huán)境中表現(xiàn)突出，尤其是無序分揀領(lǐng)域，通過
先進的視覺引導和定位技術(shù)，可以高效地滿足復雜工況下的分揀需求。
值得一提的是，智能化點云處理軟件平臺，也是中船鵬力3D工業(yè)相機的
一大亮點，擁有豐富的點云處理算法作為支撐。未來，中船鵬力將繼續(xù)
致力于技術(shù)創(chuàng)新，為客戶提供更高效、更智能的解決方案。
10
NEWS 行業(yè)新聞
深慧視3D醫(yī)療智能相機，挑戰(zhàn)腫瘤治療手術(shù)機器人精度極限
近日，深慧視推出定制研發(fā)的SSM-2000高精度醫(yī)療相機產(chǎn)
品，在SSM-1000高精度相機的基礎(chǔ)上進行了進一步的提升。
新升級版本采用醫(yī)療AI核心算法與機器人軌跡規(guī)劃核心技術(shù)，
滿足精細化要求的作業(yè)場景，賦能醫(yī)療設(shè)備行業(yè)智能制
造。SSM-2000系列強大的性能優(yōu)勢，能夠適用于高精度機器
人軌跡規(guī)劃，手術(shù)導航等高精度需求設(shè)計，可安全集成到放射
治療的套件工作流程中。
深慧視高精度SSM-2000醫(yī)療相機與AI算法的結(jié)合，為醫(yī)療智
能體提供了強大的技術(shù)支持。AI+3D視覺技術(shù)具備適應(yīng)復雜環(huán)
境，通過3D機器視覺獲取醫(yī)學影像的三維信息，結(jié)合AI算法
進行深度學習和分析，可以實現(xiàn)人類醫(yī)生無法實行的手術(shù)動
作，完成電子束流針的放射治療。通過精準控制手術(shù)動作，可
以顯著降低手術(shù)風險，提高治療效率和效果。
長光辰芯發(fā)布16MP全局快門CMOS圖像傳感器
輸出模式，STD模式、HDR模式、以及片上binning HDR模式。在
STD模式下，芯片以全分辨率輸出，其最高幀可達到80fps；在
HDR模式下，在保證全分辨率輸出的同時，可以獲得最優(yōu)的動態(tài)
范圍；Binning HDR模式，其滿阱可以提升4倍，達到60ke-, 其動
態(tài)范圍進一步提升至79.1dB。在保持80fps 幀頻不變的條件下，進
行了功耗優(yōu)化，三種模式用戶可以通過軟件進行自由切換。基于以
上特性的加持，使得GMAX4416成為在航空測繪、AOI檢測等需
要高信噪比、高動態(tài)、高速的應(yīng)用場景中的完美方案。
9月11日，長光辰芯發(fā)布1600萬像素分辨率全局快門CMOS圖像
傳感器 — GMAX4416。該產(chǎn)品不僅繼承了GMAX系列產(chǎn)品的低
噪聲、優(yōu)異的PLS等特性，同時增加了片上binning、HDR等新
的功能，進一步拓寬了GMAX系列產(chǎn)品在運動捕捉、航空測
繪、AOI 檢測等領(lǐng)域應(yīng)用，為用戶提供更多的選擇。
GMAX4416采用4.4um電荷域全局快門像素設(shè)計，有效分辨率
為4096 (H) x 4096 (V)，對角線尺寸為25.4mm，最大滿阱為
15ke-，讀出噪聲僅為3.0e-，在雙增益HDR模式下動態(tài)范圍最
高可達73.9dB。由于采用了近紅外優(yōu)化工藝，該芯片在550nm
和850nm處的量子效率分別為70.5%和30%。GMAX4416其獨
特的1：1的長寬比，可實現(xiàn)最大視場利用率，為高通量生物顯
微成像、動捕相機提供理想選擇。
得益于先進的光管技術(shù)，GMAX4416具有優(yōu)異的角度響應(yīng)以及出
色的快門效率。同時，為了滿足不同場景的需求，該芯片支持三種
此相機已部署于某大型醫(yī)療行業(yè)頭部客戶，項目技術(shù)難點，將
直徑1.2mm電子束流針插入1.6mm的導針管，下針150mm180mm，不碰壁。解決了視覺引導束流針精準定位差、裝配
時效低，三維精度視野范圍不足的痛點。
深慧視AI與3D機器視覺配準聚類算法對點云處理后，運用AI
點云配準計算束流針軸線，高精度機器人運動軌跡規(guī)劃
（100um），引導機器人束流針下針，裝配時效縮短至30秒以
內(nèi)，效率提高30倍。
MACHINE VISION 2024/10
11
堡盟IDC多碼讀碼產(chǎn)品線再添新成員
日前，堡盟IDC多碼讀碼產(chǎn)品線迎來了新產(chǎn)品的加入?
IDC230。IDC230，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多碼讀碼的功能，還能實現(xiàn)
字符（OCR）的識別，可謂在功能性與創(chuàng)新性上再進一步。可
以讀取各種材料上所有常見的工業(yè)字體以及1D和2D碼，包括
印刷、固定和激光DPM（直接部件打標）碼。
該產(chǎn)品集成讀碼和讀字符功能于一體的新產(chǎn)品，擁有眾多技術(shù)
優(yōu)勢。它擁有高像素及高掃描速率，像素等級1280x800，最
高速度40碼/秒；設(shè)置簡單一鍵即可自動配置，方便工程師直
接輸出結(jié)果；通過輪廓即可進行目標定位，輸出位置和角度；
簡單訪問，快速交互，IDC230可以直接進行web界面訪問和設(shè)
置，快速簡單；支持多重網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括TCP/IP，USBC，Profinet，Ethernet/IP和FTP/SFTP。
在實際操作中，IDC230的使用流程非常簡單，工程師可以直
接通過web界面訪問，點擊自動配置按鈕，便可自動完成對焦
和參數(shù)配置等設(shè)置，并直接輸出結(jié)果，過程非常流暢。
堡盟IDC230的出現(xiàn)為IDC多碼讀碼產(chǎn)品線再次增添了新的力量
除了多碼讀碼功能之外，升級的字符識別功能為其在產(chǎn)品追溯
領(lǐng)域，打開了新的市場，如標簽及膠簽打印行業(yè)、芯片制造、
高端零部件、醫(yī)療及生命科學，等領(lǐng)域的復雜數(shù)據(jù)采集開辟了
新的方法。
長芯盛推出微型有源光纜
隨著工業(yè)4.0時代的到來，機器視覺與機器人技術(shù)的飛速發(fā)展
對數(shù)據(jù)傳輸提出了更高要求。傳統(tǒng)銅線傳輸方式在面臨帶寬激
增及復雜環(huán)境干擾時顯得力不從心，特別是在需要長距離、高
清圖像傳輸?shù)臋C械臂等應(yīng)用中，這一問題尤為突出。為解決這
一瓶頸，長芯盛（武漢）科技有限公司推出了微型有源光纜，
為工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸帶來革命性變革。
長芯盛微型有源光纜，具備優(yōu)異的耐彎折，抗干擾，輕量化等
特性，非常適合應(yīng)用于機器視覺、機器人、醫(yī)療、無人機、FA
相機、測量儀器等領(lǐng)域。該產(chǎn)品的推出標志著工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸技
術(shù)邁入了一個新的階段。
該微型有源光纜單通道帶寬高達
12Gbps，四通道更是可達48Gbps，遠
超傳統(tǒng)銅線方案，同時保持線徑僅
1mm，重量不足50g，實現(xiàn)了高速傳輸
與產(chǎn)品輕量化的完美結(jié)合。其純光纖
線芯支持20米高速隔離傳輸，有效解
決了長距離傳輸中的信號衰減問題，
更能在機械臂電機電磁波、大功率激
光設(shè)備等復雜環(huán)境中保持信號穩(wěn)定，
抗干擾能力顯著提升。 實物照片
該產(chǎn)品采用了彎貝光纖技術(shù)，彎折半徑小至1.5mm，經(jīng)一億五
千萬次拖鏈測試驗證，信號傳輸依然穩(wěn)定可靠，誤碼率保持在
10-15。此外，產(chǎn)品還集成了先進的器件設(shè)計，將高速信號傳
輸與I2C數(shù)據(jù)傳輸功能集成于不足28mm2的面積內(nèi)，簡化了電
路設(shè)計，降低了主板空間占用，為用戶提供了更為簡潔高效的
連接方式。此外，它還支持雙電源供電，功耗＜170Mw。
連接器尺寸（單位：mm）
方案對比
類型 帶寬
（Gbps）
距離
（米）
信號衰減
（dB）
彎折半徑
（mm） 抗干擾 主板
電路
主板
空間 I2C/EQ
銅線方案 5 3 ≥2 ＞30mm 差 復雜 大 支持
微型有源
光纜 48 20 ≤0.5 5 優(yōu) 簡潔 小 支持
12
NEWS 行業(yè)新聞
MACHINE VISION 2024/10
13
針對超高清攝像頭的
自適應(yīng)白平衡優(yōu)化算法
劉征 1, 鄭慧明 1, 姜春桐 1
(1．國家超高清視頻創(chuàng)新中心 / 四川國創(chuàng)新視超高清視頻科技有限公司，成都 610095)
摘要：自動白平衡（Auto White Balance，AWB）是圖像傳感器圖像處理最重要的步驟之一，
目的是確保在不同色溫光源下拍攝的圖像顏色的穩(wěn)定性。 現(xiàn)階段現(xiàn)有的白平衡算法往往僅使
用于一個或多個特定場景，對于復雜環(huán)境不具備普適性，在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)大范圍失效或
矯正錯誤。為解決這一問題，本文對各個算法原理進行了分析，通過優(yōu)化擬合關(guān)系，進一步
提升了傳統(tǒng)算法的性能。同時，創(chuàng)新性地引入各個色彩通道的頻率信息作為先驗判斷，根據(jù)
色彩分布特點將原始圖片劃分為“低亮度強偏色”，“低亮度弱偏色”，“高亮度強偏色”，“高
亮度弱偏色”四類，并設(shè)定閾值機制，自適應(yīng)選擇算法實現(xiàn)白平衡矯正。此外，本方案針對
8K 超高清攝像機獲取的圖像，設(shè)計了降采樣預(yù)處理，通過減少圖片像素值進而提高直方圖統(tǒng)
計與計算效率。實驗結(jié)果表明，該自適應(yīng)的白平衡解決方案不僅能正確地選擇合適的算法，
同時對具有不同色彩豐富度的偏色圖像都可以獲得較理想的白平衡效果。算法復雜度較低且
具有普遍的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞：自動白平衡；自適應(yīng)；頻率分布直方圖；曲線擬合；降采樣
中圖分類號：TP394.1；TH691.9 文獻標識碼：A
Adaptive White Balance Optimization Algorithm for UHD Cameras
LIU Zheng1，ZHENG Huiming1，JIANG Chuntong1
（1. /National Innovation Center for UHD Video Technology / Sichuan National Innovation
New Vision UHD Video Technology Co., Ltd, Chengdu 610095, China）
Abstract:Automatic white balance (AWB) is one of the most important steps in image sensor image processing, aiming
to ensure the color stability of images taken under different color temperature light sources. The existing white balance
algorithms are often used for one or more specific scenes, which are not universally applicable to complex environments
and can lead to widespread failures or correction errors in practical applications. To solve this problem, this paper analyzes
the principle of each algorithm and further improves the performance of the traditional algorithm by optimizing the fitting
relationship. At the same time, the frequency information of each color channel is innovatively introduced as an a priori
judgment, and the original images are classified into \"low luminance strong color bias\", \"low luminance weak color bias\",
\"high luminance strong color bias\", and \"high luminance weak color bias\" according to the color distribution characteristics.
\"The solution also sets the threshold mechanism and adaptive selection algorithm to achieve white balance correction.
In addition, this solution designs a downsampling pre-processing for the images acquired by the 8K UHD camera, which
improves the efficiency of histogram statistics and calculation by reducing the pixel values of the images. Experimental
results show that the adaptive white balance solution not only correctly selects the appropriate algorithm, but also obtains
a better white balance effect for off-color images with different color richness. The algorithm has low complexity and is
universally adaptable.
Key words: AWB; Self-Adaptive; Frequency distribution histogram; Curve fitting; Down-sampling
14
EXPERT REVIEW 專家綜述
1 引言
顏色是圖像的重要特征，對于人類視覺與機器視覺
應(yīng)用的研究都具有重要的意義。由于人眼視覺系統(tǒng)
具備色彩恒常性，當照射在物體上的光源發(fā)生變化
時，在一定范圍內(nèi)人類視覺認為該物體的顏色不
變。然而，圖像傳感器拍攝的圖片卻極易受到光源
的影響，造成圖片的色彩出現(xiàn)偏差。
自動白平衡算法旨在對圖片信號進行分析，模擬人
類對色彩感知的恒常性，從而克服光源顏色對成像
的影響，還原圖片本身的真實色彩信息，是數(shù)字圖
像信號處理流程中的重要一環(huán)。
目前，自動白平衡算法的研究已經(jīng)取得了一定的進展，
可大致分為兩類：基于假設(shè)的算法與基于直方圖的算
法。基于假設(shè)的算法根據(jù)圖片顏色信息，對圖片整體
顏色或最亮像素做出假設(shè)，主要包括灰度世界法，完
美反射法，QCGP法以及動態(tài)閾值法等[1]-[3]?；叶仁澜?/p>
法較為簡單，其針對色彩豐富圖片做出“RGB通道像
素平均值為灰色”的假設(shè)，對于存在大量單色塊的圖像
會失效。完美反射法與動態(tài)閾值法通過分析與計算，
對原始色偏圖像中的白點做出假設(shè)，但當原圖中最亮
點不是白點或原圖不存在白點時，色彩矯正則會出現(xiàn)
較大偏差。QCGP法（Q-uadratic Combining GreyWorld Perfect-Reflection Resumption）整合改進了
灰度世界與完美反射假設(shè)，通過定義色彩方程，求解
各通道補償系數(shù)。盡管該方法有效改進了白平衡效
果，然而，對于整體偏暗，且存在大量單色塊的圖像，
其仍無法準確還原色彩。基于直方圖的算法以直方圖
平移與匹配為主，通過處理不同通道，確保其重疊面
積達到最大，該方法可以有效適用于存在嚴重色偏的
圖像（三個通道直方圖重疊面積極小，整體色調(diào)明顯偏
向R，G，B中的某個顏色）。然而，對于8K超高清攝像
機的拍攝畫面，該方法依舊存在兩個挑戰(zhàn)：一是算法復
雜度，8K圖像像素量極為龐大，統(tǒng)計全局直方圖會帶
來極大的時間負擔；二是場景的隨機性，對于輕微偏色
或亮度較低的圖像，調(diào)整不同通道直方圖的中心位置
或形狀會導致圖片丟失顏色細節(jié)。
可見，目前現(xiàn)有算法均有適用的場景，魯棒性極
差。本文對各個算法的原理進行了剖析，基于擬合
關(guān)系進一步優(yōu)化了QCGP算法，并在此基礎(chǔ)上，建
立了一種自適應(yīng)的白平衡解決方案，創(chuàng)新性地引入
各個色彩通道的頻率信息作為先驗，實現(xiàn)了不同算
法的自適應(yīng)選擇，更加高效準確地實現(xiàn)了白平衡。
2 常見白平衡算法綜述
2.1 灰度世界算法
灰度世界算法以灰度世界假設(shè)為理論基礎(chǔ)，即認為，
對于一幅存在大量色彩變化的圖像，三個色彩通道的
平均值趨于統(tǒng)一灰度值[4]。對于一幅M×N的圖像，
采用灰度世界算法對其進行色彩校正的步驟如下：
首先，計算圖像RGB各通道的均值：
其中R(i,j)，G(i,j)，B(i,j)分別表示(i,j)位置點的R通
道，G通道，B通道像素值。 表示各個通
道的像素均值。隨后，基于灰度世界假設(shè)，即可計
算各個通道的矯正增益系數(shù)：
其中，K=( )/3。最后基于Von Kries[5]對
角模型，即可得到處理后的RGB通道新的像素值，
如公式(3)所示：
2.2 完美反射算法
完美反射算法基于“圖像中最亮的點是由鏡面反射
得到的點”的假設(shè)，以輸入圖像中最亮的點作為白
MACHINE VISION 2024/10
15
其中，R(i,j)表示原圖像(i,j)位置點的R，G，B通道可
采用一樣的方法處理。
2.4 動態(tài)閾值算法
類似于完美反射，動態(tài)閾值算法以所判斷定義的最
亮點為參考，對圖像進行白平衡矯正處理。對于一
幅M×N的圖像，采用動態(tài)閾值算法對其進行色彩
校正[7]的步驟如下：
首先，將原圖像由RGB空間轉(zhuǎn)換至YCbCr，轉(zhuǎn)換關(guān)系
如下式所示：
點參考，對圖像進行處理。對于一幅M×N的圖像，
采用完美反射算法對其進行色彩校正的步驟如下：
首先，計算RGB各通道的最大值，如公式(4)所示：
以R，G，B三個通道像素數(shù)值和作為亮度的評價指
標，取前5%的像素作為白色參考集合，計算白色參
考集合各通道的均值Rm，Gm，Bm，進而得到各個通
道的矯正增益系數(shù)：
采用公式(3)所示的對角模型，即可實現(xiàn)自動白
平衡。
2.3 QCGP算法
QCGP算法實現(xiàn)了對灰度世界算法與完美反射算法
的正交組合，設(shè)定正交組合方程求解二階矯正增益
系數(shù)[6]。對于一幅M×N的圖像，采用QCGP算法對
其進行色彩校正的步驟如下：
首先，計算圖像在R，G，B三個通道的最大值（如
公式(4)所示）及第一變換系數(shù)Kmax：
遍歷圖像中的點，依據(jù)判斷條件（如公式(11)所示）
確定白點粗集合，再取集合中前5%的點作為白色參
考點QW：
其中Mb和Mr分別為B和R通道的均值，Db和Dr分別
為B和R通道的方差
計算集合QW在R，G，B三個通道的平均值Ravgw，
Bavgw，Gavgw，并按照如下算法計算各個通道的矯正
增益系數(shù)：
計算圖像在R，G，B三個通道的平均值（如公式(1)
所示）及第二變換系數(shù)Kavg：
求解二階正交方程（以R通道為例），計算R通道一
階矯正增益系數(shù)vR與二階矯正增益系數(shù)uR：
隨后，根據(jù)正交關(guān)系方程，即可得到處理后的R通
道新的像素值為：
其中Ymax=max(Y(i,j)),i=1,2,···M,j=1,2,···N代表圖像的
最大Y值。隨后，采用公式(3)所示的對角模型，即
可實現(xiàn)自動白平衡。
3 針對8K圖像的自適應(yīng)算法流程
盡管現(xiàn)階段存在較多成熟的自動白平衡算法，但其
往往根據(jù)圖片顏色信息，對圖片整體顏色或最亮像
素做出假設(shè)，所適用的場景極為單一，不具備普適
性[9]。同時，對于8K超高清攝像機的拍攝畫面，8K
16
EXPERT REVIEW 專家綜述
圖像像素量極為龐大，傳統(tǒng)白平衡算法復雜度過
高，實時性極差。為進一步提高白平衡算法的場景
魯棒性，同時降低時間損耗，以適配于8K攝像機。
圖1 算法整體流程圖
圖2 DIV2K數(shù)據(jù)集部分示例圖片
圖3 像素平均值擬合關(guān)系圖
圖4 像素最大值擬合關(guān)系圖
擬合結(jié)果如圖3所示，可以看到，對于各通道像素均
值而言，其與所有像素均值大致按照二次曲線分布。
然而，當各通道最大值為255時，像素呈現(xiàn)豎直散亂
分布，擬合關(guān)系并不明顯。直接采用公式(9)計算，會
導致矯正增益系數(shù)出現(xiàn)誤差，影響白平衡效果。
應(yīng)用，本文對傳統(tǒng)QCGP的正交方程做出優(yōu)化，并
提出了一種基于直方圖統(tǒng)計信息的自適應(yīng)白平衡算
法框架，框架總體流程如圖1所示。
3.1 改進的QCGP算法
盡管QCGP算法整合改進了灰度世界與完美反射假
設(shè)，通過定義色彩方程，求解各通道補償系數(shù)；盡
管該方法有效改進了白平衡效果，然而，對于整體
偏暗且存在大量單色塊的圖像，其仍無法準確還原
色彩，校正后的圖像存在較為突出的偏色。
如公式(8)所示，QCGP算法在對圖像處理時，將各
通道像素均值、最大值與三個通道所有像素均值、
最大值擬合為二階正交函數(shù)關(guān)系。
為進一步深究像素之間的關(guān)系，采用圖像超分辨率
常用數(shù)據(jù)集DIV2K訓練集中所包含的900張色彩豐
富2K自然圖像（如圖2所示）重新擬合了單通道與
總體圖像信息的像素關(guān)系。
因此，本文針對擬合關(guān)系，做出如下改進：當某個
通道最大值為255時，該通道均值的關(guān)系采用冪函數(shù)
擬合，以R通道為例，即：
其中，α根據(jù)經(jīng)驗與大量實驗數(shù)據(jù)，設(shè)置為0.9。
3.2 基于直方圖的自適應(yīng)白平衡算法流程
算法整體框架如圖1所示，本文提出的框架核心在于
兩次對圖像的判定，首先通過直方圖統(tǒng)計獲取圖片
的亮度信息與偏色程度，綜合參數(shù)自適應(yīng)選擇白平
衡算法對圖像進行白平衡矯正。
3.2.1 預(yù)處理
考慮到8K超高清攝像機的拍攝畫面像素量極為龐
大，直接對其進行直方圖統(tǒng)計，時間復雜度極高[8]。
同時，顏色總體分布情況不受分辨率限制，因此，
首先對輸入圖像進行降采樣預(yù)處理，設(shè)定將采樣間
圖5 預(yù)處理效果圖（左：原8K圖像；右：預(yù)處理2K圖像）
MACHINE VISION 2024/10
17
隔Delta，按照間隔Delta采樣像素。本框架中Delta
設(shè)置為4，即將8K預(yù)處理為2K再進行直方圖信息統(tǒng)
計，效果如圖5所示。
3.2.2 直方圖先驗信息統(tǒng)計
考慮到圖像亮度與偏色程度是影響不同白平衡算法效
果重要參數(shù)，本流程首先通過直方圖信息統(tǒng)計獲得相
關(guān)參數(shù)信息，作為后續(xù)自適應(yīng)選擇的判斷依據(jù)。
對于下采樣預(yù)處理后大小為M×N的圖像，首先，
統(tǒng)計其各個通道的直方圖信息，即量化像素值區(qū)間
為[0，255]，統(tǒng)計每個像素值的像素數(shù)量，如圖6所
示。 并計算三個通道重合像素數(shù)比例：
圖6 通道直方圖示意圖
此外，考慮到算法復雜度，圖像的亮度信息簡單采
用像素和表示。首先獲取圖像各通道像素和S：
量化區(qū)間為[0，766]，統(tǒng)計每個區(qū)間的像素數(shù)量。
并記錄[0，TH_I]范圍內(nèi)像素數(shù)量占比，作為亮度評
判指標I。其中，Th_I為設(shè)定的亮度判定閾值。經(jīng)過
多次測試驗證，將其設(shè)定為400。
3.2.3 算法流程與分析
算法整體流程如圖1所示。在對輸入8K圖像預(yù)處理
后，計算像素直方圖，并從統(tǒng)計信息中獲取色偏參
數(shù)O和亮度參數(shù)I。之后根據(jù)判別參數(shù)，建立閾值機
制，分為如下四種情況，自適應(yīng)選擇白平衡算法：
(1)O>TH1且I>TH2：畫面整體偏暗，且偏色不明顯。
采用動態(tài)閾值算法進行白平衡矯正。同時，為了進一
步提高圖像質(zhì)量，在通過公式(3)所示的對角模型獲
得調(diào)整后的像素值后，采用截斷方式處理溢出數(shù)值：
其中，Clip(·)表示截斷函數(shù)，對于像素值x有：
(2)O>TH1且I≤TH2：畫面整體偏亮，且偏色不嚴
重。采用動態(tài)閾值算法進行白平衡矯正。不同之處
在于，在通過公式(3)所示的對角模型獲得調(diào)整后的
像素值后，采用映射的方式處理溢出數(shù)值，即：
Scale(·)表示歸一化函數(shù)（Min-Max Scaling），對
于像素值x有：
其中，Xmin代表各通道調(diào)整后像素最小值，Xmin代表
各通道調(diào)整后像素最大值。
(3)O≤TH1且I>TH2：畫面整體偏暗，且偏色嚴重，
采用3.1中所述的改進QCGP算法進行白平衡矯正；
(4)O≤TH1且I≤TH1：畫面整體偏亮，且偏色嚴重，
直接平移各通道直方圖使重疊面積增大即可。具體
來說，分別計算R，G，B三通道直方圖峰值位置
rmax，gmax，bmax，并按照由小到大的順序排序，以
rmax<gmax<bmax為例。
根據(jù)峰值差值即可矯正偏小與偏大的顏色通道：
本算法中閾值根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置，分別為TH1=0.15，
TH2=0.7。
4 實驗結(jié)果與分析
白平衡算法算法通常可通過主觀評價標準與客觀評
價標準進行衡量。主觀評價標準直接利用觀察者的
視覺感受，對圖像顏色質(zhì)量進行視覺評價。客觀評
價標準則則利用設(shè)定的計算規(guī)則，對圖像顏色質(zhì)量
18
EXPERT REVIEW 專家綜述
圖7 自動白平衡算法效果對比
度，不同偏色程度復雜場景的8K圖片數(shù)據(jù)集（如圖
11所示）上進行了測試。
圖8 原圖
圖9 原始QCGP白平衡效果圖
圖10 改進QCGP白平衡效果圖
實驗結(jié)果如圖7所示，相較于其他算法，本文所提出
的自適應(yīng)使用范圍極廣，在不同類型的場景中均取
得了較好的白平衡效果，改善了人眼視覺感官。
5 結(jié)論
針對現(xiàn)階段白平衡算法算法存在的魯棒性差，只適用
于部分特定場景的問題，本文提出了一種基于8K超
高清攝像機的自適應(yīng)白平衡算法，綜合考慮了動態(tài)閾
值算法，QCGP算法以及直方圖均衡（平移）算法的
適用范圍與區(qū)域，并采集圖像各個通道的直方圖信
息，以計算圖像的亮度以及偏色程度，從而自適應(yīng)選
擇采用的白平衡模式，有效提升了AWB算法在不同
場景中的魯棒性。同時，為了降低直方圖統(tǒng)計的復雜
度，設(shè)計了直方圖降采樣預(yù)處理方案，針對降采樣后
的圖片統(tǒng)計直方圖信息，在不影響分布統(tǒng)計結(jié)果的前
提下提升了8K圖像像素分布計算效率。此外，基于
擬合關(guān)系進一步優(yōu)化了QCGP算法，進一步提高白平
衡算法性能。
給出評定[10]。考慮到自動白平衡算法主要服務(wù)于人
眼視覺，本文僅給出主觀可視化對比結(jié)果，以證明
所設(shè)計方法的可行性。
4.1 改進QCGP算法的實驗結(jié)果與分析
為驗證改進QCGP算法的有效性，本文在某款8K超
高清像機所拍攝的16張白平衡算法失效的圖片上進
行了實驗。
圖8顯示了兩幅嚴重色偏圖片以及經(jīng)過各算法處理后
的效果圖?？梢钥吹剑糛CGP算法雖然有效減
弱了色偏，但卻引入了一些額外的色彩偏差，如天
空略偏紫。相比于原始的QCGP算法，本文改進的
方法具有更佳的AWB效果，處理后的圖像的顏色更
接近于物體的真實顏色。
圖11 部分原始偏色數(shù)據(jù)
參考文獻：
[1]徐曉昭,蔡軼珩,劉曉民,等.改進灰度世界顏色校正算法[J].光子學
報,2010,39(03):559-564.
[2]杜靖,陳東方,王曉峰.使用亮度恢復的GrayWorld-Retinex方法改進[J].工業(yè)
控制計算機,2014,27(06):109-110.
[3]鮮玲霞,何彥穅,夏歡,等.數(shù)字圖像的自動白平衡算法設(shè)計與FPGA實現(xiàn)[J].自
動化與儀器儀表,2023,(12):5-8.DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2023.12.005.
[4]李曉川,黃成強,祝永新,等.基于暗通道先驗和灰度世界的自動白平衡算法
改進[J].工業(yè)控制計算機,2018,31(11):90-92.
[5]江興方,金龍,何隆華,等.基于Retinex彩色圖像增強及其閉合區(qū)域提取的研
究(英文)[J].光子學報,2007,(03):565-567.
[6]何可丁,王慶.一種自適應(yīng)的白平衡解決方案研究[J].齊魯工業(yè)大學學
報,2021,35(02):1-7.DOI:10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2021.02.001.
[7]李峰,印蔚蔚.基于Raw格式圖像的自動白平衡方法[J].計算機工
程,2011,37(17):211-213.
[8]姚洪濤,田青青,蘇偉,等.基于彩色直方圖均衡化的自動白平衡算法研究[J].
長春理工大學學報(自然科學版),2014,37(04):104-107.
[9]趙全友,潘保昌.改進的LoG邊緣自動白平衡算法[J].計算機應(yīng)用研
究,2009,26(02):775-777+780.
[10]全雪峰.基于改進U-Net網(wǎng)絡(luò)的圖像自動白平衡算法[J].新型工業(yè)
化,2021,11(04):244-247.DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2021.4.091.
4.2 自適應(yīng)顏色矯正的實驗結(jié)果與分析
為驗證所涉及的自適應(yīng)白平衡算法的有效性，本文
在某款8K超高清攝像機所拍攝的存在不同明暗程
MACHINE VISION 2024/10
19
20
COVER STORY COVER STORY 封面故事 封面故事
在智能制造與工業(yè)4.0的浪潮中，機器視覺技術(shù)成為引領(lǐng)制
造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的重要引擎。作為連接終端與云端的關(guān)鍵樞
紐，IPC在視覺系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。蘇州阿普奇
物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司是行業(yè)的佼佼者，公司從專用設(shè)備到工
業(yè)AI邊緣計算，再到AI+工業(yè)領(lǐng)域的深耕，阿普奇的故事不
僅是技術(shù)革新的生動實踐，更是對未來工業(yè)機器視覺發(fā)展
路徑的深刻洞察與引領(lǐng)。近日，《機器視覺》雜志特邀該公
司創(chuàng)始人兼董事長陳堅松先生，請他為我們深度剖析阿普奇
如何通過創(chuàng)新產(chǎn)品與理念，利用IPC+AI為視覺行業(yè)注入新
活力的新故事！
?訪蘇州阿普奇物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
創(chuàng)始人兼董事長 陳堅松
20
從“做生意”到
“做企業(yè)”的蛻變
21
MACHINE VISION 2024/10
C 陳堅松
M MACHINE VISION
記者｜安卓
M 陳總您好，首先請您簡要回顧一下阿普奇這十五
年的發(fā)展歷程，您認為最大的收獲是什么？阿普奇
為何始終堅持不斷革新的理念？
C 的確，阿普奇這十五年的旅程就像一本充滿故事
的書。我們從專用設(shè)備的深厚根基起步，借助物流
業(yè)的蓬勃發(fā)展逐步轉(zhuǎn)型，并深耕于工業(yè)領(lǐng)域。這一
路上，我們經(jīng)歷了上市退市、總部搬遷等跌宕起
伏，但正是這些經(jīng)歷讓我們從單純的“生意人”成
長為更有社會責任和價值的“企業(yè)家”。
要說這十五年來最大的收獲，我認為是從“做生
意”到“做企業(yè)”的蛻變。初期，我們?yōu)榱松媸?/p>
么賺錢做什么，但隨著時間的推移，我們意識到只
有不斷創(chuàng)新和變革，才能在激烈的市場競爭中立
足。因此，阿普奇始終堅持不斷革新的理念，從傳
統(tǒng)IPC起步，逐步轉(zhuǎn)向AI+工業(yè)，不斷自我學習、革
新，這個過程雖然痛苦，但絕對是必要的。因為社
會需求在不斷變化，腳步很快，即使我們不主動求
變，社會的需求也會推動著企業(yè)不斷革新，不破不
立，不塞不流、不止不行。
M 對于過去，您有哪些深刻的感悟與寶貴的經(jīng)驗可
以與我們分享？
C 首先，產(chǎn)品是企業(yè)的命脈。阿普奇始終追求產(chǎn)品
的深度行業(yè)理解和客戶價值的創(chuàng)造，不僅是產(chǎn)品的
好看、好用、好玩。只有用產(chǎn)品力說話，才能在競
爭中立于不敗之地。我們始終立足于產(chǎn)品，強調(diào)服
務(wù)質(zhì)量，力求帶給客戶更高的性價比。
其次，人才是企業(yè)的基石，亦是競爭力的源泉。雖
說我時常自嘲自己沒有顏值與實力，但我可以非常
驕傲地說，這個實力阿普奇有！我們的實力來自于
團隊的智慧和毅力，我們的競爭力來自我們對人才
的重視。近幾年，阿普奇與高校合作成立了“星火
學院”，就是為了聚集那些有潛力的火花，共同燃
燒，照亮阿普奇的前行之路。
再者，感恩心、利他心和自省心，是阿普奇的企
業(yè)內(nèi)核。企業(yè)的發(fā)展不僅要追求利潤，更要回饋
社會，讓合作伙伴和團隊都能看到未來的希望。
商業(yè)成功，不僅僅是數(shù)字的增長，更應(yīng)該是價值
的共享。
最后，這十多年里每一次的跌宕起伏都是成長的階
梯，我很慶幸，每次都有一群兄弟姐妹堅定的站在
我身邊，支持阿普奇發(fā)展。正是基于這種團隊凝聚
力，阿普奇正穩(wěn)健地走在加速工業(yè)更智能的路上，
我們期待阿普奇的成功，更期待與行業(yè)、客戶、合
作伙伴的共同進步。
M 可以談?wù)劙⑵掌娼鼛啄甑摹跋U伏”與“新生”階
段嗎？在這個過程中，有哪些至關(guān)重要的轉(zhuǎn)折點或
決策時刻，促使您作為領(lǐng)導者引領(lǐng)企業(yè)邁出了關(guān)鍵
步伐？
C 在“蟄伏”與“新生”階段，阿普奇主要聚焦于
技術(shù)革新和總部搬遷這兩個主線任務(wù)上。技術(shù)層
面，我深刻認識到，傳統(tǒng)IPC已觸及發(fā)展瓶頸。若我
們安于現(xiàn)狀，不主動尋求變革，不提升IPC在工業(yè)場
景中的價值，阿普奇的產(chǎn)品終將難以在市場中脫穎
而出。因此，我們提出了行業(yè)內(nèi)開創(chuàng)性的產(chǎn)品理
念?E-Smart IPC，我們也稱之為“工業(yè)智腦”。
從簡單的IPC硬件供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)槿诤螦I技術(shù)的智能
設(shè)備提供商是阿普奇從第一階段到第二階段的轉(zhuǎn)
變，這個決策讓阿普奇的產(chǎn)品從冰冷的硬件走向了
有自感知和自恢復能力的智能解決方案，這使我們
的產(chǎn)品力又有了顯著提升，同時也使阿普奇有了更
強的市場競爭優(yōu)勢。而下一個階段我們將進入“工
業(yè)智能體”階段，即讓AI+的價值更大化賦能工
業(yè)，加速工業(yè)更智能。
22
COVER STORY 封面故事
此外，遷址蘇州是我們戰(zhàn)略地圖中的一個重要里程碑，
蘇州的產(chǎn)業(yè)、人才和客戶資源對阿普奇帶來了極大的助
益。這里的人才優(yōu)勢為阿普奇注入大量新鮮血液，推動
公司持續(xù)在技術(shù)上的創(chuàng)新和發(fā)展。
M 能否請您簡要闡述“E-Smart IPC”的產(chǎn)品核心理念？
相比機器視覺領(lǐng)域傳統(tǒng)的邊緣計算控制器，它有哪些獨特
的亮點或創(chuàng)新之處？
C E-Smart IPC是阿普奇提出的行業(yè)開創(chuàng)性產(chǎn)品理念，
其產(chǎn)品核心是指具備自運營能力和集中運維能力的工業(yè)
智腦。它不僅僅是一個硬件設(shè)備，更是在可靠穩(wěn)定的硬
件基礎(chǔ)上集成了AI技術(shù)，就像給相機配置了一個智慧工
業(yè)大腦，助力其高效、精準進行圖像采集和處理，相比
機器視覺行業(yè)中常用的傳統(tǒng)邊緣計算控制器，E-Smart
IPC有三個顯著的創(chuàng)新點：
1.模塊化設(shè)計：E-Smart IPC采用模塊化架構(gòu)，例如E-Smart
IPC旗艦產(chǎn)品AK系列，可以通過網(wǎng)口彈匣靈活接入2到4個
工業(yè)相機或第三方的GigE視覺相機，取代傳統(tǒng)4U IPC+網(wǎng)卡
+光源的方案，極大地節(jié)省了部署空間、優(yōu)化了系統(tǒng)集成
度、提升了方案靈活性。
2.自感知能力：支持增配IPC小助手，能夠進行全面的設(shè)
備健康狀況監(jiān)控并記錄，支持如CPU溫度、CPU負
載、GPU溫度、風扇轉(zhuǎn)速等10類86項設(shè)備狀態(tài)的采集，
通過查看歷史運行狀態(tài)，協(xié)助客戶分析如視頻掉幀、圖
像處理結(jié)果不準確等問題。
3.集群控制能力：支持增配IPC大管家進行集群控制，能
夠?qū)崿F(xiàn)視覺軟件的統(tǒng)一更新，保證軟件版本的一致性，
另外，可以直接通過瀏覽器跨網(wǎng)遠程操作、控制IPC。通
過以上能力為客戶提供IPC管理的工具集，一站式解決系
統(tǒng)管控，大幅度降低運維成本。
這些亮點使得阿普奇產(chǎn)品在工業(yè)視覺市場中具有獨特的
價值，不僅提升了產(chǎn)品的性價比，也幫助客戶無縫過渡
到新一代的智能視覺應(yīng)用。
23
MACHINE VISION 2024/10
M“IPC+AI”在工業(yè)機器視覺領(lǐng)域，針對哪些關(guān)鍵
的痛點問題提供了創(chuàng)新性的解決思路或方法，助力
企業(yè)提質(zhì)增效？
C 首先，工業(yè)視覺領(lǐng)域的傳統(tǒng)IPC產(chǎn)品標準品存在
固定的產(chǎn)品配置限制，無法匹配實際場景需求，而
客制化產(chǎn)品成本又過高。因此，我們通過模塊化設(shè)
計實現(xiàn)了硬件和軟件的靈活組合。這種設(shè)計允許根
據(jù)實際項目需求選擇最合適的組合，就像搭建積木
一樣自由適應(yīng)不同場景，從而實現(xiàn)了降本增效。
其次，為了解決工業(yè)視覺設(shè)備故障導致的生產(chǎn)中斷
問題，阿普奇的E-Smart IPC配備了IPC小助手和IPC
大管家這一套工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)了硬件運行狀
態(tài)和外設(shè)工作狀態(tài)的全面監(jiān)測，就像給設(shè)備裝上了
智能大腦，自主感知和處理問題，現(xiàn)已支持8類53種
事件上報，顯著提高了設(shè)備的運行穩(wěn)定性。
再者，結(jié)合自主研發(fā)的智能視覺系統(tǒng)，在提高計算
精度方面，采用亞像素計算和雙模板識別模式，結(jié)
合MPEG-7編碼方式，以增強算法框架的擴展性。
最后，我們還在算法庫之外，提供了誤差反饋機制
和框架，也就是算法的“自學習”能力，通過反饋
調(diào)整后臺模型，形成負反饋，才能使得系統(tǒng)越用越
聰明，進一步提高生產(chǎn)效率和檢測質(zhì)量，減少企業(yè)
成本。
所以，\"IPC+AI\"不僅僅是技術(shù)的融合，更是生產(chǎn)力
的提升，它讓工業(yè)邊緣設(shè)備能夠更智能，更自主地
工作，真正實現(xiàn)了工業(yè)的智慧升級。
M 考慮到視覺數(shù)據(jù)的高容量特性，選擇適合的邊緣
計算控制器顯得尤為重要。請問在為客戶推薦設(shè)備
時，阿普奇會從哪些關(guān)鍵維度進行考量？
C 在為客戶推薦邊緣計算控制器時，阿普奇會從兩個
關(guān)鍵維度進行考量：一是場景需求，二是算力需求。
首先，我們會深入評估客戶所在的行業(yè)，檢測場
景、目標物體、檢測標準，以及外接相機、光源的
類型與數(shù)量等因素。其次，由于傳統(tǒng)算法與深度學
習算法在算力需求上存在顯著差異，我們會對客戶
的圖像處理算法進行算力評估。
面對以上的評估需求，阿普奇推出的視覺控制器具
備高度的兼容性，能夠適配不同數(shù)量和種類的相
機。在性能方面，CPU性能提供從低配到高配，覆蓋
Intel三大平臺以及NVIDIA Jetson的多種選擇，以
滿足不同客戶應(yīng)用不同視覺算法時對算力的需求。
同時在接口方面也具備高度的靈活性，以滿足多樣
化的連接需求。比如我們今年的旗艦新品A K系
列，是阿普奇主推的彈匣式視覺控制器，首創(chuàng)了視
覺彈匣加光源彈匣，取代傳統(tǒng)4U IPC加視覺卡加光
源的解決方案，AK系列在2-4相機場景中具有極致
性價比。此外，AK系列還可以使用運控彈匣加光
源彈匣，作為視控一體的最佳解決方案，具備極高
集成度。
總的來說，我們立足于客戶實際應(yīng)用需求，為客戶進
行設(shè)備選型，確保推薦的設(shè)備在滿足客戶需求的同
時，也具備最佳的性價比，這是我們的顯著優(yōu)勢。
M 在視覺數(shù)據(jù)的“端-邊-云”協(xié)同處理框架下，阿
普奇采取了哪些策略或技術(shù)來有效平衡并顯著減小
數(shù)據(jù)傳輸與處理過程中的延遲問題？
C 在視覺數(shù)據(jù)的“端-邊-云”協(xié)同處理框架中，阿
普奇采取了一套綜合策略來優(yōu)化延遲，確保數(shù)據(jù)的
有效流動和處理。我們深諳數(shù)據(jù)即時性的重要性，
尤其是在工業(yè)環(huán)境中，實時決策可能是生產(chǎn)效率的
關(guān)鍵。
首先，在終端設(shè)備上，我們通過E-Smart IPC為配備的
IPC小助手，確保終端設(shè)備的穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)產(chǎn)生的
源頭穩(wěn)定可靠。
24
COVER STORY 封面故事
其次，在邊緣端通過阿普奇大模型，利用AI算法在邊緣
端就進行初步的視覺分析和預(yù)處理，減少需要傳輸?shù)皆?/p>
端的數(shù)據(jù)量，這大大降低了延遲，提升了響應(yīng)速度。同
時IPC+AI設(shè)備硬件上配備了高性能的處理器和內(nèi)存，專
為處理這類高吞吐量數(shù)據(jù)設(shè)計，確保在邊緣端的計算效
率。針對低延遲通信，我們優(yōu)化了無線通信協(xié)議，如
Wi-Fi或5G，確保數(shù)據(jù)在邊緣和云端之間的傳輸能盡可
能快速和穩(wěn)定。
最后，云側(cè)的智能調(diào)度，我們利用云平臺的計算能力，
進行深度學習和大數(shù)據(jù)處理，同時通過智能調(diào)度系統(tǒng)，
根據(jù)實時需求和資源狀況，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)處理路徑，進
一步優(yōu)化延遲。
在這樣的策略和技術(shù)支持下，阿普奇不僅提
升了數(shù)據(jù)處理的實時性，也確保了在整個“
端-邊-云”體系中，數(shù)據(jù)的流動就像電流一
樣順暢，為工業(yè)應(yīng)用中的快速響應(yīng)和智能決
策提供了有力支持。
M 阿普奇在工業(yè)機器視覺領(lǐng)域有哪些深耕
的目標計劃？其市場布局又有哪些側(cè)重點？
C 在工業(yè)機器視覺領(lǐng)域，阿普奇正致力于深
耕多個細分市場，以滿足不同行業(yè)的特定需
求。我們特別關(guān)注那些對智能化程度要求高
的應(yīng)用，如物流業(yè)的物料搬運、物流分揀和
倉儲管理；以及智慧工廠質(zhì)量檢測等。至于
目標合作客戶，我們始終保持著開放的態(tài)
度，不斷尋找那些追求卓越、對技術(shù)有前瞻
性需求的合作伙伴，例如人形機器人、視
覺、運控等典型行業(yè)的頭部企業(yè)。也期待與
其他視覺系統(tǒng)集成商合作，共同開發(fā)創(chuàng)新的
視覺應(yīng)用，推動行業(yè)內(nèi)的技術(shù)進步。
未來，阿普奇的市場布局將兼顧全球化布局
與品牌建設(shè)營銷。在品牌建設(shè)方面，我們正
著力打造國內(nèi)外IP，包括我個人IP形象“阿
普奇陳堅松”的視頻號，旨在充分利用線上
流量提升品牌知名度及影響力。而縱觀全球
化布局，我們將拓展國際視野，深入研究不
同地區(qū)的市場特點和客戶需求，確保我們的
產(chǎn)品和服務(wù)能夠適應(yīng)全球工業(yè)環(huán)境的多樣
性。目前，我們已經(jīng)在海外多個行業(yè)展會上
亮相，并積累了部分的意向客戶，建立了合
作伙伴網(wǎng)絡(luò)。我們將積極尋找海外的合作伙
伴，向全球展示阿普奇的品牌實力與技術(shù)先
進性，樹立可靠和創(chuàng)新的品牌形象，期待與
全球的同行和合作伙伴一起，共創(chuàng)工業(yè)智慧
的未來。
MACHINE VISION 2024/10
25
創(chuàng)新是一個國家發(fā)展的不竭動力，更是一個企業(yè)發(fā)展的
靈魂。杭州靈西機器人智能科技有限公司就是這樣一家
以創(chuàng)新為立身之本的新型科技企業(yè)，尤其是以2.5D線掃
相機入圍機器視覺創(chuàng)新產(chǎn)品TOP10，為鋰電行業(yè)乃至更
廣泛的工業(yè)制造領(lǐng)域帶來了深刻的變革與貢獻。近日，
《機器視覺》雜志特邀杭州靈西機器人智能科技有限公
司創(chuàng)始人&CEO丁丁先生，詳細解讀了這一創(chuàng)新產(chǎn)品的技
術(shù)亮點，并就公司的創(chuàng)立初衷、技術(shù)創(chuàng)新、市場前景以
及未來趨勢等話題進行了深入交流與探討。
忠于視覺創(chuàng)新
始于學術(shù)熱愛
?訪杭州靈西機器人智能科技有限公司
創(chuàng)始人 丁丁
26
CHARACTER INTERVIEW 人物專訪
M 丁總您好，能談?wù)勳`西機器人創(chuàng)立的初衷嗎？
為什么會選擇視覺方向創(chuàng)業(yè)呢？
D 好的，這其實主要源于兩大方面：首先這和我個
人的學術(shù)背景、夢想密不可分。當年我在北大求學
時的研究方向就是機器人視覺和操作規(guī)劃，也結(jié)識
了好多“大牛”，大家一塊搞研究，特別有激情。正是
這段寶貴的經(jīng)歷，讓我萌生了創(chuàng)業(yè)的想法，將所學
應(yīng)用于實際、實現(xiàn)產(chǎn)學研良性循環(huán)的夢想。
另外，市場給了我一個清晰的信號，機器視覺市場
正展現(xiàn)出強勁的增長動力。這主要歸功于制造業(yè)正
積極向智能化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同推進，以及
技術(shù)的不斷進步。隨著制造業(yè)對智能化需求的不斷
增加，企業(yè)將更傾向于采用機器視覺來提升生產(chǎn)效
率和產(chǎn)品質(zhì)量。
特別是，機器視覺技術(shù)與工業(yè)機器人的結(jié)合，為生
產(chǎn)線的自動化和智能化升級提供了強大助力。機器
視覺技術(shù)能夠引導機器人進行精準操作，實現(xiàn)復雜
工序的自動化生產(chǎn)，這既減輕了工人的工作負擔，
又提高了生產(chǎn)的安全性。說到底，這種結(jié)合是未來
制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢，將顯著提升生產(chǎn)效率、降
低人力成本，可以在各行各業(yè)推動智能化轉(zhuǎn)型。
M 能否為我們詳細介紹一下貴公司新推出的2.5D線掃相機？
D 經(jīng)過四代產(chǎn)品的不斷演進，靈西機器人推出了適應(yīng)整線
40PPM高速藍膜電芯標準化自動檢測設(shè)備。這款設(shè)備融合
了2.5D、2D、3D以及AI技術(shù)，配合高精度伺服環(huán)形導軌線和
直線運動平臺，實現(xiàn)了鋰電池外觀的全方位自動檢測、精準
挑選、緩存不良品、抽檢以及人工復判上料等功能。其中，在
這套設(shè)備中2.5D相機作為我們的核心檢測手段，采用了先
進的8相位圖融合技術(shù)。能夠生成多種不同視覺側(cè)重點的效
果圖，使不同瑕疵呈現(xiàn)出截然不同的效果，從而實現(xiàn)對多種
缺陷的高效檢出及精確分類。經(jīng)過持續(xù)的迭代優(yōu)化，我們的
檢出率和誤判率均已達到行業(yè)領(lǐng)先水平。
M 那它在實際項目中表現(xiàn)怎么樣呢？
D 在這里我分享兩個實際項目中的例子，可以進一步說明
2.5D線掃相機的產(chǎn)品優(yōu)勢。
一個是鋰電池藍膜缺陷檢測：這是業(yè)內(nèi)首套完整落地的解
決方案。在鋰電池單體電芯包絕緣藍膜后，分檔打包前，我
們的設(shè)備能夠?qū)ζ溥M行全面的外觀檢測，確保電芯絕緣性
能完好，有效排除后期封裝為模組PACK的破損風險。相比
傳統(tǒng)的人工目檢，我們的設(shè)備不僅提高了檢測效率和一致
性，還大大降低了企業(yè)的客訴風險。
另一個是圓柱電池外觀缺陷檢測：針對圓柱電芯包熱縮套
分檔后，裝盒打包前的外觀檢測需求，我們開發(fā)了集檢測、
NG挑選、掃碼綁定、裝盒及碼垛出貨等功能的一體化設(shè)備，
采用2D+2.5D+3D+AI的技術(shù)路線，配合高精度的伺服循環(huán)
治具線，整機效率可達200PPM以上。這不僅極大地節(jié)省了
人力成本，還提高了檢測的準確性和自動化程度。特別是我
們的2.5D相機，其相對傳統(tǒng)2D技術(shù)更復雜的打光方案，使得
安裝換型更加方便，易于客戶日常維護。
M 工業(yè)機器人與視覺技術(shù)的結(jié)合在工業(yè)制造中發(fā)揮著怎樣
的重要性？
D 首先，從技術(shù)角度來看，人類憑借天生的視覺能力，能迅
速觀察、判斷并采取行動。工業(yè)機器人作為現(xiàn)代工業(yè)的得力
D 丁丁
M MACHINE VISION
記者｜安卓
27
MACHINE VISION 2024/10
助手，其發(fā)展目標之一是實現(xiàn)這種“智能化”的能力。
當機器人擁有視覺，便能像人一樣“看”到生產(chǎn)現(xiàn)場，
進行更精準、靈活的操作。這是機器人技術(shù)發(fā)展的必
然趨勢。
再者，隨著高端制造和智能制造的不斷推進，工業(yè)制
造對精度、效率和質(zhì)量的要求日益提高。單靠機器人
或視覺技術(shù)往往難以滿足這些復雜的需求。而當它
們兩者結(jié)合起來時，就能相互彌補，形成強大的的合
力。機器人負責執(zhí)行具體的操作任務(wù)，而視覺系統(tǒng)則
提供精確的信息反饋和指導。這樣，它們不僅能在生
產(chǎn)檢測中準確捕捉到產(chǎn)品的微小瑕疵，還能實現(xiàn)從
檢測到處理的全過程優(yōu)化，從而大幅提高生產(chǎn)效率
和產(chǎn)品質(zhì)量。
M 近期“人形機器人”成為熱門話題，您對此有何
看法？靈西機器人未來是否有計劃涉足這一領(lǐng)域？
D 人形機器人是科技產(chǎn)業(yè)界的的一個研究熱點，其
發(fā)展前景廣闊且研究價值越來越高。將機器人與視
覺技術(shù)相融合，是人形機器人技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。我認
為，在推進人形機器人的設(shè)計時，不僅需要注重外觀
設(shè)計，更重要的是加強基礎(chǔ)技術(shù)能力的構(gòu)建，這涵蓋
了運動能力、操作能力以及感知能力等多個方面。
當前人形機器人領(lǐng)域仍面臨諸多關(guān)鍵性技術(shù)挑戰(zhàn)。
特別是3D視覺大模型技術(shù)尚未成熟，與當前主流的
自然語言處理大模型相比，視覺類大模型在應(yīng)用上
還存在較大差距。同時，在操作類大模型技術(shù)方面，
如何實現(xiàn)端到端的訓練，使機械手能夠執(zhí)行類似人
類的復雜抓取動作，也是個難題。這類大模型的輸入
輸出特性與常規(guī)大模型不一樣，其輸出更側(cè)重于控
制指令，但市場上尚缺乏相應(yīng)的模型支持。
靈西機器人目前對“人形機器人”這一熱門領(lǐng)域的發(fā)
展趨勢和潛在優(yōu)勢非常感興趣。目前，我們已經(jīng)開始
著手了一些視覺和操作類研發(fā)工作。未來，我們將持
續(xù)關(guān)注人形機器人領(lǐng)域的發(fā)展。
M 咱們順著時下的趨勢，不妨聊聊您對鋰電行業(yè)海外
發(fā)展的見解？
D 鋰電行業(yè)的海外拓展，可以說是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)
能過剩雙重作用下的自然流向，也是企業(yè)探索新增長點
的關(guān)鍵路徑。靈西作為鋰電出海的積極參與者，今年有
幸承接了寧德時代在匈牙利的首個海外項目，這對我們
來說是一次寶貴的經(jīng)驗和挑戰(zhàn)。
在我看來，要想在海外市場中站穩(wěn)腳跟，企業(yè)首先得有
過硬的產(chǎn)品實力，同時還需要具備強大的項目管理能
力，確保我們的項目在海外也能順利推進。除此之外，跨
文化的交付能力同樣至關(guān)重要，它要求企業(yè)能夠適應(yīng)不
同國家和地區(qū)的文化差異，確保產(chǎn)品能能夠真正滿足當
地市場的需求，符合當?shù)氐臉藴省?/p>
因此對企業(yè)來說，只有全面提升自己的綜合競爭力，才
能在出海道路上走得更遠、更穩(wěn)。我相信，那些能夠成功
出海并做好交付的企業(yè)，將在未來的市場競爭中占據(jù)先
機，成為行業(yè)的佼佼者。靈西也會繼續(xù)努力，不斷提升自
己的綜合實力，為鋰電行業(yè)的海外發(fā)展貢獻更多力量。
M 展望未來，您認為機器視覺技術(shù)將在哪些細分領(lǐng)域
發(fā)揮重要作用？
D 機器視覺技術(shù)主要聚焦于檢測、定位引導、測量和識
別這四大關(guān)鍵應(yīng)用場景，基本上覆蓋了你能想到的各個
應(yīng)用領(lǐng)域。隨著中國科技的飛速進步和產(chǎn)業(yè)的不斷壯
大，機器視覺技術(shù)找到了不少獨一無二的用武之地，這
是國外市場所難以匹敵的。特別是新能源領(lǐng)域，如鋰電
池產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)以及汽車整車產(chǎn)業(yè)，都是機器視覺技
術(shù)的重要應(yīng)用場景。同時，人工智能的快速發(fā)展也給3C
行業(yè)帶來了巨大機遇，為機器視覺技術(shù)提供了更廣闊的
應(yīng)用空間。
靈西已經(jīng)在這些發(fā)展迅速、規(guī)模龐大的行業(yè)中取得了產(chǎn)
品和服務(wù)的突破。我堅信，以新能源領(lǐng)域為代表的眾多
行業(yè)，將成為未來中國機器視覺技術(shù)發(fā)展的主要方向，
并持續(xù)引領(lǐng)機器視覺技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用潮流。
28
CHARACTER INTERVIEW 人物專訪
光這樣改變
“視界”
?訪成都恒坤光電科技有限公司
董事長 霍永峰
在光的世界里，每一次細微的發(fā)現(xiàn)都可能開啟一
場新的技術(shù)革命。作為無處不在卻又難以捉摸的
存在，“光”正悄然改變著我們的“視界”。在這個
充滿機遇與挑戰(zhàn)的時代里，《機器視覺》雜志有
幸對話成都恒坤光電科技有限公司董事長霍永峰
先生，他以其卓越的學術(shù)背景、敏銳的市場洞察
力和深厚的技術(shù)積累，為我們揭示了光學技術(shù)如
何一步步“改變視界”，為智能制造與工業(yè)檢測注
入新的活力。
29
MACHINE VISION 2024/10
M 霍董您好！您作為行業(yè)光學領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，在
機器視覺行業(yè)取得了令人注目的成就，能否先分享
一下您的學術(shù)背景及創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷？
H 我大學本科學的是光學，碩士學的是計算機視覺，
這樣的學術(shù)背景讓我能夠跨領(lǐng)域思考，為我的工作
提供了獨特的視角。畢業(yè)后我專注于能量光學的設(shè)
計與研發(fā)中，有幸被評為成都市特聘專家，LED照明
行業(yè)配光專家。我擁有超過十年的紫外集成電路曝
光光源研發(fā)經(jīng)驗，并在LED照明配光領(lǐng)域首次引入了
微積分技術(shù)和自適應(yīng)膠體技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)上的重
大突破。這些努力讓我在該領(lǐng)域獲得了超過200項專
利技術(shù)及多項專有技術(shù)，為行業(yè)的發(fā)展做出了自己
的貢獻。
創(chuàng)業(yè)多年，我深刻體會到做企業(yè)“唯有創(chuàng)新才是出
路”的道理，所以，在國家倡導新質(zhì)生產(chǎn)力的背景下，
我們團隊積極響應(yīng)，在穩(wěn)固LED常規(guī)照明領(lǐng)域的技術(shù)
領(lǐng)先的同時，進軍機器視覺照明領(lǐng)域及紫外固化領(lǐng)
域，相信假以時日一定會嶄露頭角。
M 請您簡要介紹一下恒坤光電的發(fā)展歷程，有哪些
關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點奠定了今日在行業(yè)中的基礎(chǔ)？
H 成都恒坤光電科技有限公司自2012年成立以來，
便踏上了創(chuàng)新驅(qū)動的快速發(fā)展之路。公司目前已申
請的專利300多項，已獲得專利授權(quán)287項，其中授權(quán)
發(fā)明專利19項，申請PCT專利三項；軟件著作權(quán)兩項。
獲得了四川省首批瞪羚企業(yè)、國家專精特新科技小
巨人等榮譽，更奠定了公司在LED照明配光領(lǐng)域的領(lǐng)
先地位。
進入2023年，恒坤光電迎來戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，標志
著公司發(fā)展的新篇章。同年5月，恒坤視訊光電科技
有限公司應(yīng)運而生，專注于視覺照明技術(shù)的研發(fā)與
制造；次年5月，恒坤朗宇光電科技有限公司成立，聚
焦于紫外固化設(shè)備領(lǐng)域，雙輪驅(qū)動，加速布局工業(yè)照
明市場。截至2024年8月，恒坤視訊已取得顯著成果，
包括1項發(fā)明專利授權(quán)、8項發(fā)明專利受理中、15項實
H 霍永峰
M MACHINE VISION
記者｜安卓
用新型專利及3項外觀專利授權(quán)，另有2項發(fā)明專利正
在申請中。而恒坤朗宇亦不負眾望，斬獲2項發(fā)明專利
授權(quán)，設(shè)備訂單已排至2025年底，彰顯了公司在工業(yè)
照明領(lǐng)域的強勁增長勢頭。
公司經(jīng)過這一系列戰(zhàn)略部署，恒坤光電已從傳統(tǒng)的
LED常規(guī)照明領(lǐng)域成功跨界至工業(yè)照明領(lǐng)域，并通過
多項創(chuàng)新專利迅速搶占行業(yè)制高點，形成較強的技術(shù)
壁壘，為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級做好了準備。
M 請談?wù)剻C器視覺照明與傳統(tǒng)照明在光學設(shè)計上的
核心差異在哪里？從光學設(shè)計到實際用應(yīng)用的過程
中，公司克服了哪些難題實現(xiàn)產(chǎn)品化？
H 傳統(tǒng)商業(yè)照明，側(cè)重于遠場照明，主要追求的是整
體環(huán)境的亮度與舒適度，確保光線覆蓋廣泛區(qū)域，滿
足日常照明需求。相比之下，機器視覺照明則更傾向
于近場照明其設(shè)計精細復雜，旨在捕捉目標物體的每
一個細微特征。這種差異體現(xiàn)在光譜覆蓋的廣度上，
機器視覺照明需覆蓋更寬的光譜范圍，以便在不同波
長下準確識別物體細節(jié)；同時，在光場分布上，它不僅
要求照度均勻，更強調(diào)亮度及光強角度分布均勻性，
這是確保圖像質(zhì)量、提高檢測精度的關(guān)鍵。
在實際應(yīng)用中，這種差異尤為顯著。以線光源產(chǎn)品拍
攝高反光物體為例，最初我們設(shè)計的方案通過建立建
立均勻的光場，通過減少光源數(shù)量實現(xiàn)高效光輸出，
視覺上達到光斑的良好截止效果，我們以為這就能滿
足客戶的使用需求。然而，在客戶測試中，反饋在輸出
圖像中有一道道的燈珠影子，我們這才恍然大悟，原
來工業(yè)相機的抓拍頻率遠高于人眼的分辨率及抓拍
頻率，光源能量密度、表面亮度均勻性及光強角度分
布的均勻性對于最終的成像質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響。
隨即我們修改燈珠密度再設(shè)計研發(fā)了一款專用的菲
尼爾透鏡膜便輕松解決了該問題，并且相較于同行采
30
CHARACTER INTERVIEW 人物專訪
用擴散膜消燈珠影子的方案大幅提高工作面照度，幫
助客戶輕松應(yīng)對終端客戶大幅提高檢測速度的要求。
這個例子不僅彰顯了我們在光學設(shè)計領(lǐng)域的深厚實
力與快速響應(yīng)能力，也進一步強調(diào)了機器視覺照明相
較于傳統(tǒng)照明在光學設(shè)計原理、技術(shù)應(yīng)用及實際效果
上的根本性差異。
也正因機器視覺照明的特殊需求與傳統(tǒng)照明不盡相
同，我們在研發(fā)視覺照明產(chǎn)品的初期確實經(jīng)歷了不少
試錯與調(diào)整。這主要源于我們對行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗的相對
缺乏，因此我們積極向同行學習，堅持理論與實踐相
結(jié)合的原則，與客戶保持緊密溝通，不斷迭代優(yōu)化產(chǎn)
品設(shè)計，最終成功量產(chǎn)了幾個系列產(chǎn)品，為公司的長
遠發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
M 研發(fā)“弧面無影光源”的過程中，遇到了哪些技
術(shù)難題？又是如何克服這些困難和挑戰(zhàn)的？
H 在與客戶接觸的過程中，我們發(fā)現(xiàn)弧面檢測領(lǐng)域
是眾多廠商面臨的共同挑戰(zhàn)，尤其是弧面高反光物體
的外壁缺陷檢測，其難度更是讓業(yè)界頭疼不已。這激
發(fā)了我們研發(fā)“弧面無影光源”的決心，旨在從根源上
解決“平面無影光源”難以觸及的難題。
雖說采用線掃方案可以解決該難題，但費用高昂且
客戶需對其生產(chǎn)線進行大幅改造，我們選擇了更為
經(jīng)濟高效的道路。這一過程中，最大的技術(shù)瓶頸在于
如何在曲面上實現(xiàn)光線的均勻分布與無陰影效果。
為此，我們利用專利的微結(jié)構(gòu)技術(shù)巧妙解決了光場
均勻性問題，幫助客戶大幅降低檢測成本，提高了檢
測效率。
當然，我們還遭遇了諸多細微而關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。如何在
弧形的導光板上精準布局微結(jié)構(gòu)反射點以實現(xiàn)光線
的均勻散射？如何優(yōu)化占空比以平衡光強分布與成本
控制？以及如何解決光刻膠在精細加工過程中易碎的
問題，確保微結(jié)構(gòu)的完整性與穩(wěn)定性？面對這些問題，
我們通過一系列實驗，成功攻克難題并率先通過專利
審查，搶占市場先機。
M 面對當前機器視覺行業(yè)光源技術(shù)的同質(zhì)化競爭，
恒坤光電如何探索并確立自身的創(chuàng)新點與差異化
優(yōu)勢？
H 市場競爭是不可避免的，這既是同質(zhì)化競爭也是
差異化競爭，是風險也是機遇，恒坤光電應(yīng)抓住產(chǎn)業(yè)
升級的絕佳時機，利用自身的光學技術(shù)及產(chǎn)業(yè)加工配
套優(yōu)勢，迅速進入與專業(yè)相匹配的領(lǐng)域，積極配合系
統(tǒng)方案商解決困擾行業(yè)的痛點問題，如已解決的大幅
面玻璃、薄膜缺陷檢測難題。
未來將計劃進一步攻克電路板檢測行業(yè)的AOI、AVI
光源技術(shù)難題，以及半導體檢測行業(yè)超高亮度燈箱光
源和2.5D、3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的挑戰(zhàn)。這些舉措不僅能夠
為客戶創(chuàng)造價值，推動行業(yè)進步，還能使恒坤公司在
激烈的市場競爭中脫穎而出，確立其獨特的創(chuàng)新點與
差異化優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
M 您對“光學改變視界”抱有怎樣的長遠愿景？
H 在追求極致圖像檢測的征途中，高質(zhì)量計算機視
覺圖像的獲取是基石。而這樣的圖像，不僅依賴于工
業(yè)相機及傳感器的性能，被檢物高質(zhì)量照明光場的建
立也至關(guān)重要。而高質(zhì)量照明光場的建立，它不屬于
基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)理論的范疇，它仍然屬于
應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的范疇，同樣承載著推動行業(yè)前行的重
任。我們堅信，我們可以利用光走出一條更便捷的檢
測之路，這項技術(shù)不應(yīng)成為限制中國創(chuàng)新的桎梏。
憑借恒坤光電在光學配光領(lǐng)域積累的深厚經(jīng)驗與技
術(shù)底蘊，我們有信心在不久的將來，通過洞察行業(yè)需
求，解決技術(shù)難點，把握行業(yè)隱形痛點，為行業(yè)帶來全
新的光學技術(shù)解決方案，為視覺檢測提供一個更清晰
的“視界”。
MACHINE VISION 2024/10
31
隨著中國機器視覺市場的快速發(fā)展，光源行業(yè)競爭也日益激烈，如何在這個新的時代背景
下提升市場競爭力，是行業(yè)企業(yè)共同面對的新課題與新挑戰(zhàn)。近年來，東莞市磐鑫自動化
科技有限公司在行業(yè)中受到高度關(guān)注，是什么讓大家把目光聚焦到這里？《機器視覺》雜
志特邀該公司總經(jīng)理何鑫先生，請他為我們揭示在變化莫測的市場環(huán)境中，磐鑫如何憑借
清晰的市場定位與持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，從而實現(xiàn)自我突破并穩(wěn)健前行。
?訪東莞市磐鑫自動化科技有限公司
總經(jīng)理 何鑫
揚帆深海正當時
32
CHARACTER INTERVIEW 人物專訪
M 何總您好，可以先介紹一下磐鑫如何定位自己的
嗎？面對行業(yè)微利化的挑戰(zhàn)，公司采取了哪些戰(zhàn)略
措施？
H 磐鑫在機器視覺光源市場上有著明確的定位，我
們力求成為客戶最信賴的合作伙伴，而不僅僅是一個
簡單的產(chǎn)品提供者。我自己是機械設(shè)計專業(yè)出身，已
經(jīng)在機器視覺領(lǐng)域耕耘了13年，我深信產(chǎn)品研發(fā)和
技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基石。
面對微利化挑戰(zhàn)，我們秉持“深淘灘，低作堰，擁抱微
利時代”的理念。這一理念源于古老的治水策略，它告
訴我們，在有限的資源下，只有深入挖掘細節(jié)，釋放潛
能，穩(wěn)固基本盤，才能在激烈的市場競爭中立足。
具體來說，我們將這一理念貫徹于磐鑫的市場
實踐中，通過精細化產(chǎn)品設(shè)計、優(yōu)化生產(chǎn)流程
來降本增效，同時調(diào)整產(chǎn)品線，靈活滿足客戶
多樣化、定制化的視覺需求。而“擁抱微利時
代”意味著我們要始終保持市場敏銳度，快速
響應(yīng)變化，并以客戶需求為導向，基于應(yīng)用場景
量身定制解決方案，成為幫助客戶應(yīng)對市場挑戰(zhàn)的
可靠伙伴。
M 光源技術(shù)是磐鑫的核心競爭
力。能否概述一下公司的光源
產(chǎn)品線及其在各應(yīng)用場景中的
表現(xiàn)？
H 磐鑫的光源技術(shù)是我們
長期投入與持續(xù)創(chuàng)新的焦
點。我們的光源產(chǎn)品線主要
包括三大類：標準產(chǎn)品線、
定制產(chǎn)品線以及配套控
制系統(tǒng)。標準產(chǎn)品線涵蓋
了環(huán)形、條形、背光、線
光源以及AOI光源、防
水光源、穹頂光源等
各種類型。此外，我
們還根據(jù)特定行業(yè)需
求，推出了高度定制化的光源產(chǎn)品，并配備先進的控
制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)光源的精準調(diào)節(jié)和與自動化生產(chǎn)線
的無縫對接。
在不同行業(yè)中，我們的光源技術(shù)都展現(xiàn)了出色的性能。
例如，在3C電子行業(yè)，我們的高對比度光源配合分時
頻閃控制技術(shù)，能精準捕捉高速生產(chǎn)線上的微小缺陷。
在光伏領(lǐng)域，我們研發(fā)的1300nm線光源可檢測硅片
內(nèi)部裂紋，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在半導體行業(yè)，我們的激光
光源實現(xiàn)了納米級檢測精度，甚至能識別出亞微米級
的線寬變化。而在汽車制造領(lǐng)域，多光譜照明技術(shù)能全
方位檢測車身各類缺陷，全面提升質(zhì)量控制效率。
在我看來，磐鑫之所以能提供如此豐富的產(chǎn)品線，得
益于我們對各行業(yè)需求的深刻理解和不斷的技術(shù)革
新。我們的研發(fā)團隊精通光學、電子、結(jié)構(gòu)、圖像等多
領(lǐng)域知識，緊密結(jié)合行業(yè)生產(chǎn)工藝和質(zhì)控要求，精準
地滿足客戶需求，研發(fā)出契合實際應(yīng)用場景的理想
產(chǎn)品。
M 磐鑫提供一站式解決方案，包括光源、工業(yè)鏡頭
與相機，您如何看待這種服務(wù)模式？這種方案如何
幫助客戶在效率和成本上實現(xiàn)優(yōu)化？
H 磐鑫所提供的一站式光學成像解決方案，不僅是
產(chǎn)品的簡單組合，更是一種高度集成的服務(wù)理念。自
2013年成立以來，經(jīng)過11年與眾多客戶的深度合作，
在多種實際應(yīng)用場景中，我們深刻認識到，在構(gòu)建機
器視覺系統(tǒng)時，組件之間的兼容性與協(xié)同性至關(guān)重
要。當光源、鏡頭、相機來源于不同的供應(yīng)商時，即便
每個組件性能卓越，它們之間的整合與調(diào)試也常常耗
費大量資源。而我們的一站式方案，依托豐富的行業(yè)
服務(wù)經(jīng)驗，在設(shè)計和配置階段就確保了組件間的優(yōu)化
匹配，有效規(guī)避了兼容性問題。
從效率層面看，一站式方案顯著縮短了客戶的研發(fā)周
期。我們提供的整套方案是基于應(yīng)用場景進行過深度
測試的，客戶可直接應(yīng)用，無需額外調(diào)試。即使出現(xiàn)問
題，我們的技術(shù)團隊也能迅速響應(yīng)，實時提供現(xiàn)場的
技術(shù)支持，提升項目實施效率。
H 何鑫
M MACHINE VISION
記者｜安卓
33
MACHINE VISION 2024/10
在成本控制方面，一站式采購不僅能讓客戶享受到更優(yōu)
惠的價格，我們還秉持“性能最優(yōu)而非價格最貴”的選型
原則，避免造成不必要的成本浪費。此外，由于整合式
方案確保了各組件間的高度兼容性，系統(tǒng)穩(wěn)定性得以提
升，故障率降低，也減少了客戶的運營成本。
M 請問，是什么促使磐鑫進行生產(chǎn)擴張、產(chǎn)線增設(shè)及
全球布局？
H 磐鑫決定擴產(chǎn)和增設(shè)產(chǎn)線，這一決策背后有多重因
素推動。首先，市場的強勁需求和持續(xù)增長是我們擴大
生產(chǎn)規(guī)模的主要動力。磐鑫經(jīng)過在國內(nèi)市場的十余年穩(wěn)
定發(fā)展，已經(jīng)積累了足夠的信心和實力，去迎接更大的
產(chǎn)能挑戰(zhàn)。同時，隨著光源領(lǐng)域的競爭加劇和客戶對產(chǎn)
品要求的提升，如穩(wěn)定性、均勻性、光源照度、交付速度
等，我們意識到必須進一步優(yōu)化產(chǎn)品性能和運營效率。
因此，我們不僅在技術(shù)層面持續(xù)創(chuàng)新，還致力于通過擴
產(chǎn)來增強整體生產(chǎn)能力，同時嚴格成本控制，降本增效，
更好地滿足市場需求的變化。
全球布局與擴產(chǎn)計劃相輔相成。鑒于國內(nèi)市場增速放
緩，我們將目光轉(zhuǎn)向海外，尤其是東南亞和歐美地區(qū)，這
些市場正展現(xiàn)出巨大的增長潛力。東南亞市場的快速發(fā)
展和對機器視覺技術(shù)的旺盛需求，歐美市場對高精度、
高品質(zhì)產(chǎn)品的偏好，為我們提供了廣闊的市場空間。
此外，國際產(chǎn)業(yè)鏈的變革和全球供應(yīng)鏈的重組，國際市
場對中國制造技術(shù)的認可，為我們進軍海外市場創(chuàng)造
了有利條件。國家政策的大力支持，如“一帶一路”倡議
及相關(guān)出口優(yōu)惠政策，進一步增強了我們?nèi)蚧季?/p>
的信心。而為了能夠迅速響應(yīng)不同地區(qū)的市場需求，我
們必須在生產(chǎn)端做好充分準備。
M 磐鑫跟隨CMVU參加德國Vision展是否標志其海外
布局的重要一步？對于海外市場的拓展，磐鑫有哪些
具體的策略與規(guī)劃？同時，請分享此次參展的亮點以
及對未來海外市場發(fā)展的期望。
H 對我們而言，跟隨機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CMVU）參加
德國Vision展無疑是公司海外布局的關(guān)鍵一步。此次參
展不僅是我們進軍歐洲市場的開端，更是一次全球視野
下的學習交流機會。我們深感歐洲市場技術(shù)深厚，標準
嚴格，是全球機器視覺行業(yè)的重要引領(lǐng)者。這次參展的
目的，一是深入了解并學習歐洲的技術(shù)和市場運營經(jīng)
驗，二是展示磐鑫的實力和創(chuàng)新成果，特別是在光源和
光學解決方案上的優(yōu)勢。
對于海外拓展，我們秉持“先學習，后發(fā)力”的原則。在德
國Vision展上，我們根據(jù)歐洲市場需求，精選了代表性
的光源產(chǎn)品和行業(yè)解決方案，期望通過與歐洲同行的深
度交流，共享經(jīng)驗，共同進步。
展望未來，我們的海外市場拓展策略明確而穩(wěn)健，希望通
過與當?shù)卮砩毯头咒N商合作，逐步扎根國際市場。這種
合作模式不僅能幫助我們快速融入新市場，降低風險，還
能根據(jù)合作伙伴的反饋，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品與服務(wù)。在選擇合
作伙伴時，我們重視他們在本地的資源和影響力，更看重
共同的價值觀與發(fā)展目標。我們相信，通過這種開放、合作
的方式，能夠與志同道合的伙伴共同探索全球市場的廣闊
機遇。希望在未來3-5年內(nèi)，磐鑫能進一步擴大在東南亞、
日韓等市場的份額，同時在歐洲市場逐步占據(jù)一席之地。
M 展望未來，磐鑫看好哪些新興應(yīng)用領(lǐng)域？公司將如
何布局以實現(xiàn)產(chǎn)品線覆蓋機器視覺全產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略目
標，并引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新？
H 展望未來，我們看到半導體、自動駕駛、新能源以及
醫(yī)療影像等新興領(lǐng)域的需求正在迅速增長。我認為，這
些行業(yè)將是機器視覺技術(shù)大有可為的領(lǐng)域，也是磐鑫未
來發(fā)展的重點。
之所以看好這些領(lǐng)域，主要是因為它們對機器視覺技術(shù)
的要求越來越高，尤其是在精度、穩(wěn)定性和智能化方面，
這恰恰也是我們在光源產(chǎn)品和整體解決方案上不斷提
升的方向。未來，磐鑫會緊跟市場需求，加大研發(fā)投入，
不斷創(chuàng)新，力爭在新興領(lǐng)域中搶占先機。
同時，我們會繼續(xù)深化產(chǎn)品線的布局，不僅要在光源品
類上保持優(yōu)勢，還會在鏡頭、相機等品類上加速拓展，強
化上下游資源整合的能力，朝著覆蓋機器視覺全產(chǎn)業(yè)鏈
的戰(zhàn)略目標穩(wěn)步前行。
今天是一個特殊的日子，一個值得大家倍加珍視的日子。因為
VisionChina這個我們共同撫育的孩子，在艱難和輝煌中迎來了20
周歲！
大家還曾記得，2004年春夏之交，VisionChina這個不起眼的名
字，在北京一個叫小湯山的小鎮(zhèn)上誕生了，也由此拉開了中國首屆
機器視覺大會的序幕?？稍?，20年后的今天，VisionChina不僅
羽翼豐滿，欣欣向榮，這項事業(yè)更與國家和民族的命運緊緊地聯(lián)系
在了一起，承載和推動著中國機器視覺行業(yè)發(fā)展的責任和使命！
我們清楚地記得，當年參加會議展示的企業(yè)寥寥無幾，主要有北京凌
云光、重慶港宇、大恒圖像、北京聞亭科技、北京微視凌志、北京微視
圖像、北京嘉恒中自等本土品牌，以及加拿大DALSA、C ore c o
Imaging、比 利時Euresys、美國 Cognex、Navitar、丹 麥
JAI&Pulnix、德國PhotonFocus、日本CCS等國外知名廠商。國產(chǎn)產(chǎn)
品展示的基本上是幾款圖像采集卡和品種單一的黑白攝像頭，市場
90%被國外品牌占據(jù)和主導。更讓我們驚訝的是，報名的參會人員只
有240多人，甚至有的在電話咨詢中問到“機器視覺是什么？用來干
什么？能解決哪些問題？”等等。
但為了辦好這次展會，大家沒有氣餒，沒有后退，而是群策群力，
迎難而上，如凌云光、大恒等公司還派出多名工作人員參與策劃和
現(xiàn)場支持，這讓我們深深地感受到了行業(yè)企業(yè)的團結(jié)友愛與和諧
美好，看到了行業(yè)更加廣闊的前景和光明的未來！
萬事開頭難，最初的中國機器視覺如同蹣跚學步的孩童，
VisionChina也在蹣跚中艱難起步。但伴隨國家經(jīng)濟的加快轉(zhuǎn)
型，機器視覺的應(yīng)用更加廣泛，我們的行業(yè)也隨風起航，為了讓
更多的人了解機器視覺，我們在酒店連續(xù)舉辦了3年的視覺知識
科普宣講，對市場特別是行業(yè)人的認知能力起到了較好的普及
和推動作用。
2007年，VisionChina初步成型，并勇敢地邁出了移師北京展
覽館的步伐。這是一個大膽并冒險的決定，因為盡管中國市場
不斷壯大，但展覽行業(yè)的競爭也隨之加劇，缺乏辦展經(jīng)驗更是
擺在大家面前的難題。前方的道路雖然光明，但市場更像是搖
擺不定的時鐘，成敗僅一步之遙。
信心比黃金更重要。正是這勇敢的一步，為我們打開了更廣闊
的世界。很快，我們與業(yè)界同仁達成共識，并在北京展覽館首
次成功舉辦展覽，展出的面積達2000多平方米，共有來自美
國、德國、加拿大、日本、新加坡、瑞士、芬蘭以及中國香港等
國家和地區(qū)的43家參展企業(yè)，吸引了1500余名的專業(yè)觀眾。
特別值得一提的是，為了行業(yè)的快速發(fā)展，更為了VisionChina
展會的發(fā)展壯大，2011年我們迅速與在工業(yè)展領(lǐng)域具有一定展
會基礎(chǔ)和豐富辦展經(jīng)驗的慕尼黑展覽（上海）有限公
34
SPECIAL REPORT 特別策劃
司開展了合作，令人欣慰的是雙方愉快地合作至今已長
達14年之久，這是一件非常幸運的事情，這份合作情誼
值得雙方永久珍視！
同年，隨著VisionChina的發(fā)展壯大，在機器視覺同仁
的呼吁與倡導下，中國機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CMVU）在
上海成立并召開了第一次會議。聯(lián)盟的成立，既是一個
創(chuàng)舉，也是中國機器視覺發(fā)展的必然產(chǎn)物，這是時代的
呼喚，也是行業(yè)同仁的心聲，更是中國機器視覺走向世
界的沖鋒號！
聯(lián)盟不僅是工作的平臺，也是休憩的港灣，讓大家感受
到“家”的溫馨。深圳市視覺龍科技有限公司勇敢站出
來承擔了第一屆理事長單位，聯(lián)盟也由最初的30多家會
員企業(yè)，發(fā)展到現(xiàn)今的300多家。聯(lián)盟的工作也更加多
元化發(fā)展，先后為行業(yè)建立專業(yè)網(wǎng)站和媒體發(fā)布平臺、
出版《機器視覺》雜志、發(fā)布行業(yè)標準及報告、舉辦國
際標準大會、培養(yǎng)機器視覺人才、評選創(chuàng)新產(chǎn)品、組織
項目評估認定、開展國際交流與合作、發(fā)布行業(yè)白皮
書、促進會員互訪借鑒與交流等等?，F(xiàn)如今，中國機器
視覺的科技能力、經(jīng)濟創(chuàng)造力和社會影響力已今非昔
比，也預(yù)示著未來更加廣闊的前景！由聯(lián)盟主辦的
VisionChina系列展會亦從北京出發(fā)，走向上海、深
圳，進而輻射全國乃至國際市場，走向東南亞和引領(lǐng)世
界科技幾百年的西方列國。研討會也從單一的研討模式
發(fā)展成為集“方向研究、學術(shù)交流、需求對接、產(chǎn)品研
發(fā)、成果展示”等多功能于一體的綜合平臺。
我們也從最初的摸索到如今的展商數(shù)量近400家，展覽
面積從2000平米擴展到現(xiàn)今的三展近60000平米，參會
國家和地區(qū)增加至 3 0 多個，累計觀眾人數(shù) 4 0 萬
人。VisionChina系列展會的成功舉辦，不但擴大了行
業(yè)的影響力，也增強了企業(yè)產(chǎn)品的吸引力，有力地促進
了行業(yè)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，有的不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模，
有的加快創(chuàng)新步伐，有的企業(yè)成功上市，并帶動行業(yè)整
體上市步伐。這一樁樁一件件，二十年的積淀與發(fā)展，
成就了中國機器視覺行業(yè)和企業(yè)，也成為了助推國家經(jīng)
濟發(fā)展的一道亮光。
而隨著A I時代的到來，中國機器視覺企業(yè)的聲音已
成為了智能制造領(lǐng)域A I時代的最強音。展望未來，
VisionChina將更加堅定地走自己的路，堅決踐行“有立
有破”的發(fā)展理念。我們致力于構(gòu)建完善的展會平臺，覆
蓋機器視覺上、下游產(chǎn)業(yè)鏈，吸引眾多國際知名企業(yè)和展
團的參與，為行業(yè)提供了寶貴的交流與合作機會。
同時，我們也會勇于打破常規(guī)，創(chuàng)新發(fā)展，緊跟時代步
伐，不斷挖掘并呈現(xiàn)新技術(shù)、新理念、新話題，致力于推
動機器視覺技術(shù)與其他前沿領(lǐng)域的深度融合，為整個行業(yè)
注入新的活力與增長點。比如在人工智能、消費電子、自
動駕駛、智能制造、生物醫(yī)療等領(lǐng)域，我們將繼續(xù)努力探
索機器視覺技術(shù)的無限可能，助力行業(yè)跨越新的邊界。持
續(xù)提升展會品質(zhì)，不僅通過精心策劃的論壇、研討會為專
業(yè)人士提供深度交流平臺，同時，還希望通過數(shù)字人手段
增強工業(yè)現(xiàn)場檢測的互動體驗，確保每位參展商和觀眾都
能在此收獲滿滿，實現(xiàn)價值最大化。
回首過去，20年機器視覺人的風雨兼程，20年我們信念
堅定，大家精誠合作，攜手并進，特別是要感謝曾經(jīng)幫
助和扶持VisionChina創(chuàng)立和成長的老前輩，雖然他們
有的已經(jīng)離開了工作崗位，有的跨出了這個行業(yè)，有的
還在繼續(xù)為行業(yè)發(fā)光發(fā)熱，但每一位視覺行業(yè)同仁的付
出永遠值得我們銘記和感恩！
20年，如白駒過隙；20年，一代人的青春記憶！感恩有
您，我們攜手走過！
——VisionChina機器視覺展20年回顧
機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CMVU）副理事長兼秘書長 于曉娟
我們攜手走過
感恩有您
35
MACHINE VISION 2024/10
聯(lián)瑞10G圖像采集卡賦能工業(yè)視覺
突破丟幀難題
一、背景
在科技日新月異的浪潮中，高速機器視覺技術(shù)
正以前所未有的速度拓寬其應(yīng)用疆界，然而，在追
求極致效率與精度的征途上，丟幀現(xiàn)象仍然是困擾
行業(yè)一大難題，尤其是當涉及高精度,高速率圖像采
集領(lǐng)域時，即便是瞬息間的單幀遺漏，也可能對圖
像質(zhì)量的無瑕呈現(xiàn)及后續(xù)處理結(jié)果的精準性造成不
可小覷的波動與影響。
在機器視覺系統(tǒng)中，圖像采集卡扮演著至關(guān)重
要的角色，它不僅連接著圖像采集與圖像處理，更
是確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性和幀完整性的關(guān)鍵。其性能
的穩(wěn)定性和幀數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾猿蔀榱撕饬肯到y(tǒng)優(yōu)
劣的關(guān)鍵標尺。
二、10GigE系列
為了突破這一技術(shù)瓶頸,聯(lián)瑞電子憑借十數(shù)年的
技術(shù)積淀和對視覺市場的把握,于7月份推出10G高速
率圖像采集卡,為用戶帶來前所未有的穩(wěn)定體驗和可
靠性保證。
深圳市聯(lián)瑞電子有限公司 謝福清
圖1 聯(lián)瑞10G系列圖像采集卡
10G高速率圖像采集卡系列產(chǎn)品以其多樣化的
端口配置為特色，提供了包括單電口、雙電口、四
電口以及四光口等在內(nèi)的多種選擇，確保能夠滿足
不同用戶在數(shù)據(jù)傳輸和處理方面的個性化需
求。10G系列圖像采集卡的設(shè)計旨在通過其卓越的
性能和靈活性，為高端圖像處理和數(shù)據(jù)分析提供強
有力的支持。
聯(lián)瑞的10G系列圖像采集卡不僅優(yōu)化了數(shù)據(jù)處
理能力，確保了高速傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，同時
也通過其多功能性，為用戶帶來了前所未有的便利
性和效率。無論是面對復雜的工業(yè)檢測任務(wù)，還是
高精度的科研探索，該系列圖像采集卡都能提供理
想的視覺解決方案，助力工業(yè)自動化產(chǎn)線升級。
三、聯(lián)瑞巨幀圖像采集卡
其中LRES1053PT是一款基于AQC113主控方案
的高性能四電口10G巨幀圖像采集卡。這款產(chǎn)品專
為應(yīng)對工業(yè)高速圖像采集與傳輸?shù)奶魬?zhàn)而生，它通
過支持16KB的巨幀傳輸能力，突破行業(yè)丟幀的瓶
頸，為高端制造領(lǐng)域帶來了前所未有的高速度、高
圖2 LRES1053PT
36
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
圖3 LRES1053PT連接10G
相機實測圖
圖4 LRES1053PT連接5G
相機實測圖
精度、高效率的圖像處理體驗。LRES1053PT的卓越性能，不
僅確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和完整性，更滿足了精密制造過程
中對圖像采集卡嚴苛的技術(shù)需求，為工業(yè)自動化和智能制造提
供了強有力的支持。
四、產(chǎn)品亮點
1.16KB巨幀傳輸:支持16348字節(jié)的巨型數(shù)據(jù)幀，可傳輸
大容量的圖像數(shù)據(jù)包，有效避免丟幀，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性
和可靠性，降低CPU負載。
2.擴展靈活:板載4個RJ45端口，適配主流品牌工業(yè)相機，
可同時連接4臺10GigE工業(yè)相機穩(wěn)定工作，滿足常規(guī)工控機安
裝使用。
3.六速率可選:支持10G、5G、2.5G、1G、100M、10M的數(shù)
據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，滿足相機不同傳輸速度應(yīng)用需求。
4.提高檢測效率:應(yīng)用于自動化視覺設(shè)備檢測，可提升檢
測效率和準確性，降低人工檢測成本和成品不良率。
5.性能穩(wěn)定可靠:連接10GigE和5GigE工業(yè)相機的測試結(jié)果
顯示，在7x24h的長穩(wěn)測試中，未出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，并將所有數(shù)
據(jù)穩(wěn)定快速地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理端，性能穩(wěn)定強悍。
機器視覺產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CMVU)聯(lián)系方式 :
北京市海淀區(qū)中關(guān)村南四街紫金數(shù)碼園三號樓910室
電話: 010-62650592/62650570
手機: 15718867620
郵箱: : yxj@china-image.cn
中國機器視覺
市場報告
2024
視覺企業(yè)提供一份對
機器視覺產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢
做出審慎分析與預(yù)測
讓視覺企業(yè)把握市場機遇
做出正確經(jīng)營決策
和明確企業(yè)發(fā)展方向提供一份
具有指導方向的報告
歡迎訂購
五、應(yīng)用領(lǐng)域
LRES1053PT具備低CPU占用率、高兼容性、高可靠性和
靈活性等特性，可以有效解決機器視覺行業(yè)高速采集傳輸過程
中存在的丟幀問題。通過搭配不同的面陣/線陣工業(yè)相機，實
現(xiàn)多樣化的圖像采集，特別適合用于光伏硅片檢測、高精度半
導體缺陷檢測、晶圓檢測、高速運動軌跡采集、精密儀器加工
等。因此，該圖像采集卡可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國防軍工、
新能源、生物醫(yī)學、智能交通等應(yīng)用領(lǐng)域。
MACHINE VISION 2024/10
37
車載同步技術(shù)創(chuàng)新
?多相機系統(tǒng)如何實現(xiàn)精準數(shù)據(jù)采集
與實時處理？
一、引言
在現(xiàn)代汽車行業(yè)中，智能駕駛技術(shù)正以驚人的
速度發(fā)展，引領(lǐng)著交通領(lǐng)域的革新。這一技術(shù)的崛
起，不僅改變了傳統(tǒng)駕駛方式，更在安全性、舒適
性和效率方面帶來了前所未有的提升。作為智能駕
駛技術(shù)的核心組成部分，車載多相機系統(tǒng)發(fā)揮著舉
足輕重的作用。它們通過高精度、高速度的圖像捕
捉與處理，為車輛提供了全方位、無死角的視覺感
知能力，從而極大地增強了駕駛過程中的環(huán)境感知
和決策準確性。
隨著科技的不斷進步，車載多相機系統(tǒng)也在不
斷升級和完善，以適應(yīng)更為復雜多變的駕駛場景。
為了實現(xiàn)高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛
的精準功能，車載多相機系統(tǒng)必須確保視頻流的同
步采集。隨著車輛上傳感器和相機數(shù)量的不斷增
多，對視頻流的實時處理和數(shù)據(jù)融合技術(shù)也提出了
更為嚴苛的要求。這種技術(shù)的創(chuàng)新，不僅關(guān)乎車輛
的安全性能，更在自動駕駛的精確感知與決策中發(fā)
揮著不可或缺的作用。因此，探索先進的同步采集
方案，以實現(xiàn)車載多相機系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高效處理，已
成為推動智能駕駛技術(shù)發(fā)展的當務(wù)之急。
廣州友思特科技有限公司 黃燦彬
為了適配智能駕駛技術(shù)的數(shù)采要求，市場上各
色的采集板卡、采集系統(tǒng)和方案層出不窮。首先為
了同時采集多路實時視頻數(shù)據(jù)，采集板卡/系統(tǒng)對通
道數(shù)量進行了拓展，從傳統(tǒng)的一兩路視頻數(shù)據(jù)，拓
展至4/6/8/16路視頻數(shù)據(jù)；在異步的場合，基于先
前收集的真實環(huán)境數(shù)據(jù)或仿真的自動駕駛數(shù)據(jù)，板
卡/系統(tǒng)需要回放帶有時間戳的視頻數(shù)據(jù)，用于諸如
硬件在環(huán)（HiL）測試的場合，同時也對通道數(shù)量
進行了拓展；在同步的場合，采集數(shù)據(jù)的同時，需
要旁通數(shù)據(jù)，將同樣的數(shù)據(jù)鏡像同時分路用于諸如
存儲、處理、顯示等目的，也同樣對通道數(shù)量進行
了拓展，進一步滿足多樣化的需求。
圖1 車載多相機數(shù)采系統(tǒng)
a
b c
圖2 友思特車載采集卡視頻數(shù)據(jù)采集回放經(jīng)典配置(a)采集模式
(同時最多八個視頻流)；(b)回放模式(同時最多四個視頻流)；(c)
TAP模式(同時最多四個視頻流輸入和輸出)
多路數(shù)據(jù)滿足多相機實時采集的同時，對硬件性
能如帶寬、實時性和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議也提出了高要求。
在硬件性能上，息息相關(guān)的是最終產(chǎn)品的價格，影響
的是產(chǎn)品應(yīng)用過程中的性能上限；而數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，
則是關(guān)乎數(shù)據(jù)傳輸實時性、準確率、實際傳輸速率的
核心技術(shù)點。友思特proFRAME車載采集和回放板
卡，應(yīng)用了SerDes技術(shù)，為車載多相機的實時采集和
記錄回放提供了一種可行可靠的技術(shù)路線。
38
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
二、SerDes原理結(jié)構(gòu)
SerDes核心包括串行器（Serializer）和解串器
（Deserializer），是一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌诩?/p>
術(shù)。它通過將并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流，從而提
高數(shù)據(jù)傳輸速率，并在接收端再將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換回
并行數(shù)據(jù)流。核心工作原理包括兩部分：
串行化：SerDes的發(fā)送端（串行器）從本地系統(tǒng)
接收并行數(shù)據(jù)作為輸入，通過FIFO傳遞給內(nèi)部的編碼
器、擾碼器，然后將其轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并將其作為單
個數(shù)據(jù)流，經(jīng)由均衡器均衡后通過同軸或雙絞線電纜
等串行傳輸通道進行傳輸。這種方式能顯著提高數(shù)據(jù)
傳輸效率。串行化數(shù)據(jù)時，串行器使用參考時鐘的輸
入作為編碼過程的一部分，從而最大限度地減少并行
傳輸中發(fā)現(xiàn)的時序問題類型。
反串行化：SerDes的接收端（解串器）接收串行
數(shù)據(jù)作為輸入，經(jīng)由均衡器均衡，通過CDR（時鐘恢
復）恢復時鐘信號，并將其轉(zhuǎn)換恢復為對齊的并行數(shù)
據(jù)流輸出，以便進一步處理。
圖3 SerDes原理
圖4 多相機數(shù)采系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸鏈路
3840*2160，幀率為60，輸出圖像數(shù)據(jù)格式為RAW10
為例，單路視頻數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求≥5Gigabit/s。
對于相機實時獲取的視頻流數(shù)據(jù)到車載ADAS/
AD ECU的傳輸鏈路：
前端GMSL/FPD-Link相機的CMOS圖像傳感器捕
獲光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，生成原始圖像數(shù)據(jù)。在相機
內(nèi)部經(jīng)過處理（如去噪、增益、色彩校正等）后通過相
機的串行芯片進行串行化，轉(zhuǎn)為CSI-2標準的數(shù)據(jù)格式，
通過同軸線纜（Coax）傳輸?shù)絧roFRAME板卡，經(jīng)過相
機適配器的解串芯片進行解碼，將串行數(shù)據(jù)流恢復成并
行的CSI-2圖像數(shù)據(jù)格式，傳送至板卡的FPGA模塊進行
處理。圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由板卡的FPGA模塊，同步分出兩路
數(shù)據(jù)，一路數(shù)據(jù)傳輸至ADAS數(shù)采設(shè)備存儲記錄；一路
數(shù)據(jù)重新經(jīng)過相機適配器的串行化芯片進行串行輸出，
通過同軸線纜傳輸?shù)角岸说腅CU設(shè)備進行解串，恢復成
并行圖像數(shù)據(jù)，用于可視化或其他調(diào)試處理目的。
對于車載ADAS/AD ECU的相機控制信號到相機的
傳輸鏈路：
ECU的相機控制信號指令（如I2C和GPIO），通過
同軸線纜傳輸，經(jīng)由proFRAME板卡，多路同時旁通至
相機端。I2C用于設(shè)備間的通信，包括配置相機的工作
參數(shù)（如曝光、增益調(diào)整等），GPIO用于控制相機的行
為（如相機的啟停、觸發(fā)拍攝等）。板卡也支持通過同
軸線纜給相機供電（PoC）。
友思特proFRAME板卡的多路圖像數(shù)據(jù)實時采
集和回放功能通過其TAP模式實現(xiàn)。TAP（Test Access
Point）是一種能夠從傳輸網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)中分離出數(shù)據(jù)流用
于其他目的的工具，能夠在不干擾主數(shù)據(jù)流的情況下，
提供對數(shù)據(jù)進行訪問和分析的接口。通過proFRAME
的TAP模式，板卡可以旁通（bypass）多種類型的數(shù)
SerDes技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
它通過將高帶寬的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為串行信號，實現(xiàn)
了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更長的傳輸距離。此技術(shù)有
效減少了電路板上的布線復雜性，從而降低了系統(tǒng)成
本和功耗，并提升了系統(tǒng)的可靠性。SerDes還支持長
距離傳輸，增強了信號的抗干擾能力，使得數(shù)據(jù)完整
性得以保持。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑和提高速
率，SerDes技術(shù)顯著提升了系統(tǒng)性能，廣泛應(yīng)用于通
信、計算機和存儲領(lǐng)域，為高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸提
供了重要保障。
三、友思特車載圖像采集和回放系統(tǒng)
為了360度獲取汽車的全景環(huán)視圖像，需要在汽
車的前后左右各設(shè)置一或多個相機。以分辨率為
MACHINE VISION 2024/10
39
據(jù)，包括攜帶高精度時間戳的視頻流、相機控制信號指
令、外部觸發(fā)信號和PoC供電等。
圖5 proFRAME旁通ECU的PoC
圖6 proFRAME旁通ECU的觸發(fā)信號
友思特proFRAME板卡提供了三種給相機供電
（8V-24V）的方式：
（1）直接主機給板卡供電，板卡通過穩(wěn)壓器將
電壓經(jīng)由Coax傳輸至前端相機；
（2）外部電源連接板卡的相機適配器，經(jīng)由相
機適配器的Coax傳輸至前端相機；
（3）基于板卡的TAP模式，將ECU提供的PoC旁
通至所連接的前端相機。
車載場合對于多傳感器數(shù)據(jù)融合以及時間同步的
要求非常高，例如要將2D圖像和激光雷達的點云圖像
進行融合，實現(xiàn)對點云數(shù)據(jù)的顏色渲染，或者基于2D
圖像識別結(jié)果的box框?qū)c云數(shù)據(jù)進行分割從而獲取
目標的三維位姿cube。友思特proFRAME板卡提供了
四種向相機發(fā)送同步觸發(fā)信號實現(xiàn)相機同步的方式：
圖7 友思特proFRAME圖像采集和回放板卡
友思特proFRAME板卡采用模塊化設(shè)計的方式，
通過切換不同的相機適配器模塊，適配包括GMSL
1/2/3、FPD - Link III/IV、GVIF3、CSI-2多種傳輸協(xié)
議的接口相機/視頻流。板卡支持同軸線纜供電和邊帶
通信(I2C和GPIO)，可同時進行多路視頻數(shù)據(jù)的采集和
回放（多至8路），且采集數(shù)據(jù)攜帶ns級別的高精度
時間戳，并能夠以時間戳信息精準同步回放視頻流，
通過TAP模式旁路各種數(shù)據(jù)，在ADAS、EoL測試和
AD的硬件在環(huán)測試領(lǐng)域都大有建樹。
四、總結(jié)
車載多相機實時同步采集系統(tǒng)在新能源汽車及智
能駕駛領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。該系統(tǒng)通過高精
度、高速度的圖像數(shù)據(jù)采集，為車輛的環(huán)境感知、行
駛狀態(tài)監(jiān)測以及駕駛輔助提供了強有力的技術(shù)支持。
隨著自動駕駛技術(shù)的不斷深入發(fā)展，對車載相機系統(tǒng)
的要求也日益嚴苛，不僅需要具備高分辨率、廣視角
的成像能力，還必須在各種復雜環(huán)境下保持穩(wěn)定的性
能。面對未來智能駕駛的多元化需求，車載多相機實
時同步采集系統(tǒng)將持續(xù)融合新興技術(shù)，如深度學習、
計算機視覺等AI技術(shù)，以提升系統(tǒng)的智能化水平。同
時，不斷優(yōu)化相機之間的同步性能和圖像處理算法，
確保在多變的行車環(huán)境中能夠?qū)崟r、準確地捕捉關(guān)鍵
信息，為車輛的決策系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
從長遠來看，智能駕駛技術(shù)將是未來交通出行的
重要發(fā)展方向。車載多相機實時同步采集系統(tǒng)作為智
能駕駛的“眼睛”，其技術(shù)創(chuàng)新和性能提升將直接推
動智能駕駛的發(fā)展，助力實現(xiàn)更安全、更高效的綠色
出行。同時，隨著技術(shù)的不斷進步和成本的優(yōu)化，這
一系統(tǒng)有望在未來實現(xiàn)更廣泛的商業(yè)應(yīng)用，為智能交
通和綠色出行貢獻重要力量。
（1）板卡內(nèi)部的FPGA生成時鐘信號傳輸至相機；
（2）外部觸發(fā)源通過板卡的外部觸發(fā)信號口傳
輸至FPGA再轉(zhuǎn)送至相機；
（3）多proFRAME板卡通過Daisy鏈拓撲結(jié)構(gòu)
同步；
（4）ECU發(fā)送觸發(fā)信號，經(jīng)由板卡的TAP模
式，旁通至相機。
40
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
2.5D特征檢測攻克微瑕難題
?悟空相位成像系統(tǒng)
隨著工業(yè)自動化的迅猛發(fā)展，機器視覺的應(yīng)用
已經(jīng)越來越多深入到智能制造設(shè)備的檢測領(lǐng)域，其
中包含了不同的檢測類別，如識別定位、輪廓尺
寸、外觀缺陷等檢測。沃德普致力于提供一副成像
特征明顯的圖像，提供行業(yè)領(lǐng)先的系統(tǒng)性成像解決
方案。本文詳細介紹的是悟空相位成像系統(tǒng)，通過
一次掃描，可以檢測2D類型的特征，同時獲取2.5D
類型的特征，解決壓痕類、凹凸點類、細小瑕疵類
的檢測難題。
一、悟空相位成像系統(tǒng)的原理
“悟空相位成像系統(tǒng)”采取了相位偏折技術(shù)對于
獲取的圖像進行計算和特征放大。相位偏折技術(shù)在廣
義上屬于結(jié)構(gòu)光的一種（也被稱之為條紋反射法），
主要應(yīng)用于檢測光滑的類鏡面物體表面連續(xù)變化的特
征，我們常稱的2.5D特征。一個完整的光學檢測系
統(tǒng)，包含了相位成像光源、相機鏡頭模塊、圖像處理
與分析、數(shù)據(jù)處理、用戶界面等組件。
通過計算編程正弦條紋投影至待測物上，利用
相機采集待測物表面經(jīng)過調(diào)制的彎曲條紋，進行相
文 / 東莞市沃德普自動化科技有限公司
機標定。得到相機內(nèi)參后，將得到的調(diào)制條紋圖進
行與計算或是測量得到的系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)進行運
算得到梯度關(guān)系，最后進行積分重建，將梯度關(guān)系
轉(zhuǎn)換為高度關(guān)系。如下圖1-1所示。
在實際的測量計算過程中，單一方向的正弦條
紋所提供的梯度信息存在一定的局限性。因此，在
實踐應(yīng)用中，采用八張不同方向的投影條紋圖案來
獲取表面在水平和豎直兩個方向上的梯度分布。只
有對這兩個方向的梯度分布進行積分處理，才能準
確地獲取最終的高度信息。
線掃檢測中，通過相位線陣光源輸出高頻信號
給線掃相機，將圖像數(shù)據(jù)直接傳至圖像預(yù)處理器，
并處理獲得對應(yīng)的八張相位原圖和六張預(yù)處理效果
圖。六張預(yù)處理器效果圖包含形狀圖1、形狀圖2、
鏡面反射圖、光澤比圖、漫反射圖、標準圖，可分
別對圖像具有2.5D凹凸的特征、細小劃傷、臟污異
物、產(chǎn)品輪廓定位進行提取。
二、悟空相位成像系統(tǒng)的構(gòu)成
圖1-1
圖2-1 悟空相位：預(yù)處理器單口
用戶可根據(jù)需求選擇面陣/線掃的相位光源、根
據(jù)被測物的成像視野和精度選擇合適的相機鏡頭，
MACHINE VISION 2024/10
41
提供圖像預(yù)處理器及內(nèi)置圖像預(yù)處理軟件對相機采
集的原圖直接進行圖像預(yù)處理。
三、悟空相位成像系統(tǒng)的特點
以下面兩組成像對比圖進行展開：圖3-1為常規(guī)
方案拍攝劃痕、臟污及氣泡的成像效果，面對細微
瑕疵，難以對特征進行處理和提取。圖3-2為悟空相
位成像系統(tǒng)提供的效果圖，可以呈現(xiàn)上述難以成像
的特征，簡化后期的算法處理難度。
特點3 突顯細小劃痕缺陷
圖3-1
圖3-2
特點1 突顯2.5D特征變化
圖3-3
（原圖X1）
圖3-5
（形狀圖1）
圖3-4
（原圖X2）
圖3-6
（形狀圖1增強）
圖3-13
（原圖X1）
圖3-15
（原圖X1）
圖3-14
（形狀圖2）
圖3-16
（形狀圖2）
通過對八張原圖的具有相位偏折信息進行提取
和計算，在預(yù)處理效果“形狀圖”中可體現(xiàn)具有與
被測平面深度差的2.5D特征。并提供圖像調(diào)參功
能，可對預(yù)處理后的圖像進行二次調(diào)節(jié)，利于對特
征對比度或輪廓的增強/減弱。
特點2 消除背景干擾
圖3-7
（原圖X1）
圖3-9
（形狀圖1）
圖3-8
（原圖Y1）
圖3-10
（原圖X1）
圖3-12
（反射圖）
圖3-11
（原圖Y1）
該檢測產(chǎn)品具有背景拉絲圖案干擾，影響對產(chǎn)
品表面的缺陷（如劃痕、臟污的檢測）。該系統(tǒng)支
持消除背景無相位變化的特征，從“形狀圖”中提
取具有深度變化的特征，從而消除背景干擾（其他
預(yù)處理效果圖中仍然可見背景干擾）。
通過對八張原圖中不同反射光斑的計算和疊
加，可在預(yù)處理“反射圖”中獲取細小劃痕缺陷，
放大細小瑕疵的成像特征，增加系統(tǒng)檢測精度。
特點4 適應(yīng)不同反光度產(chǎn)品
當前檢測產(chǎn)品反光度較低，使用默認的相位光
斑無法正常投影到產(chǎn)品上，形成相位偏折效果。該
系統(tǒng)提供多種正弦光斑可選，面對不同反光度產(chǎn)品
時可根據(jù)圖像效果進行選擇，如上圖3-13和圖3-15
選用不同的正弦光斑，對應(yīng)的形狀圖效果大不相
同。具有相位偏折變化的原圖，對應(yīng)的形狀圖中可
明顯呈現(xiàn)2.5D類型特征。
特點5 超快的計算效率
該系統(tǒng)可提供圖像預(yù)處理器或預(yù)處理算子對原圖
進行處理，通過使用GPU加速，獲得超快的計算效
率。在特定圖像大小的對比下，領(lǐng)先同行接近一半的
處理效率，為用戶節(jié)省CT時間，提升檢測效率。
四、結(jié)語
沃德普前后推出了行業(yè)領(lǐng)先的系統(tǒng)性成像解決方
案，如：悟空相位成像系統(tǒng)、哪吒光度成像系統(tǒng)、盤
古分時成像系統(tǒng)、鴻鵠顯微成像系統(tǒng)、線掃監(jiān)控照明
系統(tǒng)。同時提供具有特色和普適應(yīng)用的光源、控制器
類產(chǎn)品，如：高精度平面無影光源、超高亮頻閃光
源、超大功率頻閃邏輯控制器、高速頻閃邏輯控制
器、高均勻AOI光源、多分區(qū)雙目光源等。
42
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
邁德威視自動對焦工業(yè)相機
?平臺化設(shè)計，靈活定制
一、背景
近年來，隨著工業(yè)4.0的推進以及工業(yè)機器視覺
的廣泛應(yīng)用，智能制造正在逐步成為工業(yè)領(lǐng)域的新
常態(tài)，智能制造的理念也正在改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)模
式。在這一轉(zhuǎn)型過程中，圖像處理技術(shù)的創(chuàng)新扮演
著至關(guān)重要的角色。MV-NEH501C自動對焦工業(yè)相
機作為這一領(lǐng)域的最新代表，以其卓越的性能和先
進的技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)注入了新的活力。
MV-NEH501C是一款由深圳邁德威視科技有限
公司研發(fā)的自動對焦工業(yè)相機，平臺化設(shè)計，支持定
制；具備自動對焦功能，適用范圍從35CM到∞；配
置了500萬有效像素；分辨率高達2880×1616；幀率
可達到25FPS。此外，MV-NEH501C支持數(shù)字寬動態(tài)
和多相機應(yīng)用，一如既往的穩(wěn)定可靠不丟幀。其獨特
的數(shù)據(jù)包重傳技術(shù)確保了數(shù)據(jù)的可靠傳輸。MVNEH501C不僅延續(xù)了邁德威視一貫的卓越品質(zhì)和性
能，還在硬件ISP出色的色彩還原和噪聲優(yōu)化的基礎(chǔ)
上，通過自動調(diào)整對焦焦距，確保被檢測物體的圖像
清晰度和色彩還原度，提高檢測的準確性和效率，充
分滿足了各種工業(yè)場景的不同需求。
深圳邁德威視科技有限公司 陸長君 陳闊
二、自動對焦的概述及成像原理
自動對焦指的是能夠根據(jù)被測物與視覺系統(tǒng)之
間的距離，自動調(diào)整焦距，使被攝物體清晰成像。
利用物體光反射的原理，通過傳感器接收反射回來
的光線，經(jīng)過計算機處理后，驅(qū)動電動對焦裝置進
行精確對焦。
圖1 MV-NEH501C
圖2 自動對焦成像原理
自動對焦工業(yè)相機的成像原理是通過相機自身
對光線的強弱感應(yīng)，調(diào)整圖像與物鏡的位置，以達
到最清晰的成像效果。
三、產(chǎn)品特點
MV-NEH501C是一款高性能的自動對焦工業(yè)相
機，具備高精度和快速響應(yīng)的自動對焦技術(shù)，結(jié)合
了耐用設(shè)計和先進的圖像處理技術(shù)，其產(chǎn)品優(yōu)勢主
要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.性能卓越
·傳感器：1/2.8'' CMOS
·有效像素：500萬
·焦距：4.7-94mm
·快門類型：滾動快門
·分辨率@幀率：2880×1616@25FPS
MACHINE VISION 2024/10
43
2.支持自動對焦功能，35CM到∞
支持35CM到∞自動對焦，不同拍攝距離下都
能保持最佳的圖像質(zhì)量。在近距離拍攝中，能夠清
晰捕捉到微小的細節(jié)，特別適合于電子元件、精密
機械部件的檢驗；在遠距離的拍攝中，例如：進行
遠程測量，同樣能夠提供高清晰度的圖像。
3.自動對焦可實現(xiàn)快速對焦，確保圖像清晰可見
自動對焦技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的對焦調(diào)整，確保
圖像始終清晰可見。通過實時檢測物體距離，迅速
鎖定焦點，從而捕捉到細膩的細節(jié)和真實的色彩，
使成像效果更加出色。
6.支持定制不同像素的sensor
模塊化設(shè)計具備靈活定制的特點，能夠根據(jù)客
戶的具體需求提供不同像素的sensor。從30—2000
萬像素均可根據(jù)要求進行定制，這種靈活性確保能
夠滿足各種應(yīng)用場景的需求，為客戶提供最佳的解
決方案，實現(xiàn)卓越的成像效果和性能。
四、應(yīng)用場景
MV-NEH501C自動對焦工業(yè)相機具有自動對
焦、高性能、快速響應(yīng)、高精度、耐用性等特點，
伴隨科學技術(shù)的飛速發(fā)展、重大科學實驗與高端裝
備的試驗測試以及工業(yè)智能制造的高端需求，MVNEH501C自動對焦工業(yè)相機的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越寬
廣，這款相機可以應(yīng)用于電子元件檢測、生物醫(yī)
療、汽車零部件檢測、工業(yè)檢測等領(lǐng)域。在電子元
件檢測領(lǐng)域?自動對焦相機能夠在35CM到∞的范
圍內(nèi)快速對焦，實時捕捉電路板上的焊點、元件位
置和缺陷；在生物醫(yī)療領(lǐng)域可以應(yīng)用于細胞與組織
成像、醫(yī)療器械檢測、藥物研發(fā)與檢測等；在汽車
零部件檢測領(lǐng)域?自動對焦工業(yè)相機能夠?qū)崟r監(jiān)
控零部件的生產(chǎn)過程，快速識別焊接缺陷、表面劃
痕或尺寸不合格等問題。
五、結(jié)語
隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的不斷拓展，邁
德威視推出的MV-NEH501C自動對焦工業(yè)相機憑借
其模塊化、可定制的設(shè)計，以及卓越的高性能、高精
度、耐用性和快速響應(yīng)能力，成為了工業(yè)4.0時代不
可或缺的“明眸”。該相機不僅能夠精確識別物體并
快速響應(yīng)，其一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計還確保了在各種復雜
環(huán)境中的穩(wěn)定運行。特別是其靈活的對焦范圍、高速
自動對焦功能、智能圖像處理技術(shù)及堅固耐用的設(shè)
計，極大地提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，推動了整個
行業(yè)向智能化、自動化的方向發(fā)展。
邁德威視通過持續(xù)的研發(fā)投入，以機器視覺為核
心，打造了一系列廣受市場認可的高性能工業(yè)相機產(chǎn)
品，廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)療、工業(yè)檢測等多個領(lǐng)域，
展現(xiàn)了其在智能制造領(lǐng)域的強大實力和創(chuàng)新能力。
圖3 自動對焦效果圖
圖4 超寬動態(tài)范圍
4.支持數(shù)字寬動態(tài)
超寬動態(tài)范圍帶來豐富的層次表現(xiàn)，廣泛的色
彩空間使得每一幀畫面都能被精致地呈現(xiàn)，確保細
節(jié)和色彩的完美還原。
5.緊湊的結(jié)構(gòu)，防塵、屏蔽、密封大幅度提升
在工業(yè)環(huán)境中，設(shè)備經(jīng)常面臨灰塵、震動和溫
度變化等嚴苛條件。MV-NEH501C自動對焦工業(yè)相
機的一體化設(shè)計使得設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更緊湊，防
塵、防水、屏蔽和密封的特性大幅度提升，能夠在
惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運行，讓它都能保持優(yōu)異的性
能，穩(wěn)定的圖像輸出。
44
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
一、SMARTTECH3D ON 6 MP掃描儀及其
技術(shù)特點
在工業(yè)4.0的時代下，高效且節(jié)約成本的生產(chǎn)流
程是企業(yè)成功的關(guān)鍵。隨著業(yè)務(wù)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，您
可能正在尋求一種能夠提升逆向工程和質(zhì)量控制能
力的先進解決方案，SMARTTECH 3D ON 6 MP 3D
掃描儀應(yīng)運而生，它或許正是您所尋求的答案。
SMARTTECH3D是波蘭一家世界知名的光學
3D掃描儀制造商，成立于2000年，為市場提供了包
括專業(yè)非接觸式測量設(shè)備在內(nèi)的一系列產(chǎn)品，以及
配套的質(zhì)量控制和逆向工程軟件。
SMARTTECH3D ON 6 MP掃描儀是經(jīng)過工廠
校準的計量設(shè)備，符合VDI/VDE 2634標準，其測
量精度可以通過獨立認可的計量實驗室的證書進一
步驗證。它憑借其高6百萬像素的分辨率，能夠精確
SMARTTECH 3D 掃描儀
?專為質(zhì)量控制與精準數(shù)字化而生
文 / SMARTTECH3D Pawel Aksamit
譯 / 中國醫(yī)藥對外貿(mào)易有限公司 張瀚之
圖1 SMARTTECH3D ON 6 MP
捕捉到物體的每一個微小特征，無論是多么復雜的
物體，都能詳細再現(xiàn)，從而大幅提升了工作效率。
而其專用軟件，更是實現(xiàn)了全流程的自動化，能夠
滿足不同企業(yè)的個性化測量需求。
SMARTTECH3D ON 6 MP系統(tǒng)提供了靈活的
配置和廣泛的外圍設(shè)備，大幅減少了操作員的工作
量。通過將旋轉(zhuǎn)臺或多臺SMARTTECH3D ON 6 MP
掃描儀直接集成到生產(chǎn)線中，企業(yè)可以直接將旋轉(zhuǎn)臺
或多臺掃描儀集成，實現(xiàn)對產(chǎn)品的實時質(zhì)量控制，這
對于追求自動化和生產(chǎn)流程優(yōu)化的企業(yè)來說，無疑是
一大助力。
二、基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的優(yōu)勢
基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的固定式掃描儀，快速的數(shù)據(jù)
采集速度是其顯著特點。一次大約0.5秒的測量可以
捕獲代表物體幾何形狀的數(shù)百萬點。每個點都包含
了 X、Y 和 Z 坐標以及顏色（以R、G和B值表示）
的信息。這些點云數(shù)據(jù)在虛擬三維空間中精確定
位，為后續(xù)的計算和測量提供了堅實的基礎(chǔ)。在全
球范圍內(nèi)，計量專家常常直接利用這些未經(jīng)加工的
原始數(shù)據(jù)進行分析，因為任何額外的處理都可能不
經(jīng)意間改變數(shù)據(jù)的真實性，從而影響到最終結(jié)果的
準確性。
另一個重要特點是測量的可重復性。環(huán)境的微
小變化、設(shè)備的溫度波動，甚至是操作者手法的細
微差別，都可能對測量結(jié)果造成影響。因此，如何
通過嚴謹?shù)臏y量策略來控制這些變量，成為了確保
數(shù)據(jù)一致性的重要環(huán)節(jié)。資深的計量專家都明白，
MACHINE VISION 2024/10
45
一個準備充分的工作站對于維持測量質(zhì)量至關(guān)重
要，哪怕是那些不易察覺的微小變動，也可能成為
影響最終結(jié)果的關(guān)鍵因素。SMARTTECH3D掃描儀
能夠達到遠超肉眼可見的精細度，甚至比一根頭發(fā)
絲還要細。這種以數(shù)十微米計的精度，對環(huán)境的任
何變化都極為敏感。正因如此，固定式掃描儀在高
精度測量領(lǐng)域顯得尤為合適，它們能夠排除手持掃
描儀可能遇到的各種干擾，比如由于振動或手抖引
起的誤差，從而提供更為穩(wěn)定可靠的測量結(jié)果。
三、SMARTTECH3Dmeasure軟件功能
SMARTTECH3D ON 6 MP掃描儀搭載了先進
的SMARTTECH3Dmeasure軟件，不僅控制著整
個測量系統(tǒng)，還提供了一系列的質(zhì)量控制工具。用
戶可以通過它生成彩色偏差圖、創(chuàng)建橫截面，或是
計算掃描物體的表面積和體積，甚至可以根據(jù)預(yù)設(shè)
模板快速生成PDF報告。
圖2 SMARTTECH3Dmeasure軟件
圖3 SMARTTECH3D ON 6 MP掃描儀機械臂設(shè)計
最新推出的SMARTTECH3Dmeasure軟件v.24
版本加快并簡化了測量和數(shù)據(jù)處理。它不僅支持使
用轉(zhuǎn)臺或傾斜旋轉(zhuǎn)臺進行3D掃描，還能與機器人和
協(xié)作機器人無縫配合。穩(wěn)定的系統(tǒng)性能，確保了即
使在多臺掃描儀同時工作的情況下，也能保持坐標
系的精確對齊。
機械臂的設(shè)計旨在讓任何人都能操作掃描儀，
無需考慮其編程語言的經(jīng)驗或知識。得益于
SMARTTECH3Dmeasure軟件，我們可以通過物理
方式將手臂移動到特定點，從而教導機器人找到對
操作員而言重要的位置。如果操作員認為位置合
適，只需按下按鈕將數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)內(nèi)存中，然后
便可使用3D掃描儀將機械臂移動至下一個位置。根
據(jù)物體的復雜程度，需多次重復此過程，但在大多
數(shù)情況下，機器人進行3-4次移動并使用自動旋轉(zhuǎn)臺
就已足夠。機器人的運動軌跡由SMARTTECH3D
measure自動模擬，因此操作員僅需負責設(shè)定測量
點。一旦設(shè)置完成，只需按下按鈕，掃描儀和協(xié)作
機器人即可開始測量，無需其他的人為干預(yù)。這種
自動化可以顯著加快大公司的質(zhì)量控制過程，幾乎
即時傳輸大量的測量數(shù)據(jù)，而這一點對于工程師的
進一步分析而言至關(guān)重要。
SMARTTECH3Dmeasure可以支持處理多達5
億個測量點，其特點是作為市場上唯一一款，能夠
在保持多色物體表面顏色的同時，對大型點云進行
平穩(wěn)操作的軟件。
四、應(yīng)用領(lǐng)域與軟件特性
SMARTTECH3D與SMARTTECH3Dmeasure
軟件的組合帶來了眾多的應(yīng)用可能性。其直觀的用
戶界面及測量結(jié)果的自動化處理，讓該系統(tǒng)不僅對
工程師，而且對考古學家和生物學家都極具價值。
該軟件還支持逆向工程、質(zhì)量控制以及為3D打印準
備模型等相關(guān)流程。
1.3D 打印的自動化操作
SMARTTECH3Dmeasure v.24中引入的最重
要的創(chuàng)新之一是自動化功能，它大大簡化和加快了
3D打印模型的準備工作。此功能自動執(zhí)行數(shù)字化
46
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
五、SMARTTECH3Dmeasure v.24的新增
特性
· 數(shù)據(jù)生成算法速度提高60%
· 3D掃描儀的自動精度控制
· 無需額外照明即可自動校準3D掃描儀
· 用于旋轉(zhuǎn)測量的固定單元平面切割
· 在掃描過程中可視化掃描儀的測量體積
· 在測量過程中振動檢測
· 支持多臺掃描儀和攝影測量系統(tǒng)
· 點云坐標系與CAD模型對齊
· 基于幾何測量期間獲得的高分辨率圖像改進三
角網(wǎng)格的紋理
· 支持工業(yè)機器人編程（例如：KUKA）
· 支持并為協(xié)作機器人編程（通過指示測量點進
行手動示教，將其保存為測量軌跡，然后進行試運
行以進行驗證。成功驗證后，測量路徑可用于自動
測量）
· 以 PDF 文件形式生成質(zhì)量控制報告
· 新的數(shù)據(jù)可視化功能?更改點云顏色、調(diào)整
云中顯示點的大小，以及能夠在點云和三角網(wǎng)格上
禁用紋理
新版SMARTTECH3Dmeasure在3D掃描和數(shù)
據(jù)處理領(lǐng)域樹立了標桿，為廣泛的專業(yè)應(yīng)用提供了
更強的功能和更高的易用性。其滿意的客戶包括美
國國家航空航天局（NASA）、波音公司、漢莎航
空、奧倫石油公司、軍隊、克朗斯集團、計量檢測
局以及眾多教育機構(gòu)。
圖4 創(chuàng)建可打印的STL模型
自動化流程首先對置于轉(zhuǎn)臺上的物體進行掃描，
隨后自動對齊各點云，并剔除噪聲與重復數(shù)據(jù)，進而
生成一個具有預(yù)定密度的精準三角形網(wǎng)格。
在自動化的最后階段，系統(tǒng)會填補網(wǎng)格中的任何
空缺，消除孔洞和缺失區(qū)域，確保模型完整并為3D
打印做好準備。因此，無論操作人員經(jīng)驗如何，他們
都能輕松生成可直接上傳至3D打印系統(tǒng)的文件。
圖5 3D打印系統(tǒng)文件
掃描對象所需的所有關(guān)鍵步驟，創(chuàng)建可打印的STL
模型。
2.數(shù)據(jù)可視化展示
SMARTTECH3Dmeasure的一項嶄新特性在
于，在掃描進程中能夠?qū)?D掃描儀的測量體積進行
可視化呈現(xiàn)，使得用戶可以查驗被測量物體在該體
積內(nèi)所處的位置。此項特性對于那些可能覺得難以
確定被掃描物體在測量空間內(nèi)正確放置位置的新手
操作員而言，尤為實用。
3.對用戶友好的操作界面
對用戶友好的圖形界面可助力用戶完成3D掃描
及后處理的各個階段，從而獲取適用于3D打印、逆
向工程或質(zhì)量控制的完美模型。
MACHINE VISION 2024/10
47
短波紅外線陣列相機
?超越可見光的感知之眼
一、引言
在科技迅速發(fā)展的今天，工業(yè)和智能制造領(lǐng)域
對光的感知能力正在不斷擴展，從可見光到近紅外
到短波紅外。其中，短波紅外線（SWIR）成像技
術(shù)無疑是一個引人矚目的領(lǐng)域。與可見光相機相
比，基于InGaAs半導體的SWIR相機能夠捕捉到人
眼無法感知的短波紅外光譜，為工業(yè)檢測、半導體
制造、遙感成像、光伏檢測等諸多領(lǐng)域帶來全新的
感知能力。
本文將從SWIR成像的基本原理、技術(shù)優(yōu)勢，
到博視像元SWIR相機的關(guān)鍵進展和典型應(yīng)用場
景，為您全面解讀這一獨特的工業(yè)相機技術(shù)，希望
借此一窺SWIR相機的“魔力”，感受它為人類社
會帶來的無限可能。
二、SWIR成像的基本原理
SWIR成像技術(shù)的核心在于InGaAs半導體材料。
相比硅基傳感器，InGaAs對1000納米到1700納米的
短波紅外光子具有出色的光電轉(zhuǎn)換能力。當短波紅外
光照射到InGaAs器件時，會激發(fā)材料內(nèi)部的電子-空
穴對，產(chǎn)生可測量的電信號。與普通CMOS相機不
同，基于InGaAs的SWIR相機需要專門的模數(shù)轉(zhuǎn)換電
路，將這些模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信息。
InGaAs半導體的這種光電效應(yīng)機理，與硅基傳
感器利用可見光激發(fā)電子-空穴對的原理是類似的。
不同之處在于，InGaAs的禁帶寬度較小，能夠響應(yīng)
更長波長的光子。這也就賦予了SWIR相機獨特的
技術(shù)優(yōu)勢。
北京博視像元科技有限公司 楊軍超
三、SWIR相機的技術(shù)優(yōu)勢
高靈敏度：InGaAs傳感器的量子效率可達80%
以上，遠高于硅基傳感器的40%-60%。這使得
SWIR相機能在弱光條件下獲得清晰的圖像，為夜
視等應(yīng)用提供了有力支撐。同時，SWIR相機還需
要采用低噪聲、高增益的前端放大電路，進一步提
升信號質(zhì)量。
圖1 短波紅外光譜圖和博視像元2K SWIR線陣相機的量子效率圖
·穿透力強：短波紅外光具有較強的穿透能力，
可以透過大氣中的煙塵、霧霾等污染物，乃至某些
非金屬材料。這使SWIR相機能在惡劣環(huán)境下保持
良好的成像質(zhì)量，在工業(yè)檢測、遙感監(jiān)測等領(lǐng)域大
有用武之地。
圖2
Under visible light Under SWIR (1,550 nm)
48
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
博視像元作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)相機研發(fā)和生產(chǎn)的
企業(yè)，一直致力于推動SWIR成像技術(shù)的發(fā)展。我們
擁有先進的制造工藝和成熟的系統(tǒng)集成技術(shù)，能夠為
客戶提供高性能、高可靠性的SWIR相機產(chǎn)品。
圖3
SWIR圖像 可見光圖像
光譜分析：除了上述優(yōu)勢，SWIR成像還能夠
用于材料成分識別、植被和水分監(jiān)測等諸多領(lǐng)域，
為人類社會的各種需求提供創(chuàng)新性的感知手段。
圖4
四、博視像元SWIR相機的主要應(yīng)用場景
應(yīng)用場景 工藝制程 精
度 檢測精度 檢測種類 紅外波段
半導體
晶圓表面
缺陷檢測
1. 拋光后
（CMP后）
2. 薄膜沉積后
3. 刻蝕后
納米
能檢測直徑
100nm及
以上的
表面缺陷
1. 劃痕檢測
2. 顆粒污染檢測
3. 平整度檢測
4. 邊緣缺陷檢測
900-1700nm
(SWIR)
半導
體晶圓
圖案檢測
1. 光刻后
（顯影后）
2. 刻蝕后
納米
能檢測50nm
及以上的
圖案缺陷
1. 圖案對準檢測
2. 線寬檢測
3. 短路/開路檢測
4. 殘余光刻膠檢測
900-1700nm
(SWIR)
半導體封裝
內(nèi)部缺陷檢測 1. 封裝完成后 微米
能檢測直徑
10μm及以上的
內(nèi)部缺陷
1. 內(nèi)部空洞檢測
2. 裂紋檢測
3. 分層檢測
4. 異物檢測
1200-2500nm
(擴展SWIR)
半導體
熱點檢測
1. 芯片封裝后
2. 系統(tǒng)集成后 微米
能檢測20μm x
20μm
區(qū)域的0.1°C
溫差變化
1. 熱點定位
2. 溫度異常檢測
3. 熱梯度分析
3000-
5000nm
(MWIR)
光伏電池
微裂紋檢測
1. 電池片制造后
2. 層壓前 微米
能檢測寬度
2μm及以上的
微裂紋
1. 表面微裂紋檢測
2. 內(nèi)部微裂紋檢測
3. 應(yīng)力誘導裂紋檢測
1000-1700nm
(SWIR)
光伏電池電極
質(zhì)量檢測
1. 絲網(wǎng)印刷后
2. 燒結(jié)后 微米
能檢測5μm
及以上的
電極缺陷
1. 電極連續(xù)性檢測
2. 焊接質(zhì)量檢測
3. 電極寬度檢測
4. 電極對準檢測
900-1400nm
(NIR/SWIR)
五、SWIR相機的技術(shù)發(fā)展
隨著半導體工藝的不斷進步，基于InGaAs的
SWIR相機正在朝著更高分辨率、更高幀率的方向
不斷發(fā)展。目前，博視像元采用先進CMOS工藝制
造的InGaAs傳感器，線陣已經(jīng)可以實現(xiàn)2048、面
陣InGaAs相機達到500萬的高分辨率成像。這些技
術(shù)水平不僅大幅提升了SWIR相機的成像質(zhì)量，更
為其在諸多應(yīng)用場景中發(fā)揮重要作用奠定了基礎(chǔ)。
圖5 博視像元2K SWIR線陣相機
博視像元2K SWIR線陣相機憑借其卓越的成像
性能脫穎而出，搭載最新一代銦鎵砷（InGaAs）傳
感器，實現(xiàn)了12.5um像素尺寸與2048像素的超高分
辨率，覆蓋950nm-1700nm波段，成為市場上首屈
一指的2K分辨率短波紅外相機，能夠精準捕捉亞微
米級細節(jié)，為納米級半導體器件及先進材料的非破
壞性檢測提供了得力助手。該相機在1100nm至
1550nm波段間展現(xiàn)出突破性的量子效率，高達80%
以上，顯著增強了微弱信號探測能力與信噪比，確
保低光照條件下仍能獲得高對比度、低噪聲圖像，
對半導體晶圓缺陷檢測及光伏電池量子效率測量尤
為重要。此外，其40kHz的超高行頻圖像采集速
度，能捕捉瞬態(tài)現(xiàn)象，為材料科學與熱力學研究開
辟新視野。相機還采用先進的熱管理設(shè)計，結(jié)合高
效熱電制冷（TEC）技術(shù)與無風扇設(shè)計，實現(xiàn)了卓
越的暗電流抑制、溫度穩(wěn)定性，確保了在半導體潔
凈室環(huán)境中的適用性，同時減少了機械振動，提升
了成像穩(wěn)定性與精確度。最后，緊湊型的
60×60mm光機設(shè)計，依托精密光學與先進封裝技
術(shù)，使得這款高性能相機易于集成至現(xiàn)有生產(chǎn)和研
究設(shè)備中，如晶圓檢測系統(tǒng)或材料分析儀器，展現(xiàn)
出極高的靈活性與實用性。
SWIR相機作為一種超越可見光的感知利器，
在工業(yè)檢測、半導體制造、遙感成像、光伏檢測等
領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進
步，SWIR相機必將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為人類
社會帶來更多變革性的應(yīng)用。
MACHINE VISION 2024/10
49
一、背景介紹
在全球經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與科技飛躍的背景下，創(chuàng)新驅(qū)
動引領(lǐng)著眾多國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，其中信息技
術(shù)及人工智能扮演了核心角色。伴隨“德國工業(yè)
4.0”與“中國制造2025”戰(zhàn)略的推進，工業(yè)視覺檢
測作為智能制造升級的關(guān)鍵，其重要性日益凸顯。
在“政策扶持+市場需求+國產(chǎn)替代”的多重推動
下，機器視覺行業(yè)邁入發(fā)展新篇章。
作為國家級專精特新重點小巨人企業(yè)，華漢偉
業(yè)自2015年成立以來，以技術(shù)驅(qū)動為主的模式，聚
焦工業(yè)視覺檢測過程中的痛難點，重點面向視覺檢
測五大應(yīng)用場景：定位、測量、識別、表面質(zhì)量分
析、視覺引導，突破三大關(guān)鍵技術(shù)：光學成像技
術(shù)、工業(yè)圖像分析技術(shù)、機器人視覺伺服技術(shù)。以
突破關(guān)鍵技術(shù)為主，帶動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，以點帶
面，加快推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
二、創(chuàng)新點串珠成鏈，助力智能制造加速跑
在自動化生產(chǎn)檢測過程中的，檢測結(jié)果容易受
到多種因素的影響，例如檢測環(huán)境、檢測物材質(zhì)，
尺寸、規(guī)整度等，從3C和鋰電行業(yè)對比來看，3C的
檢測工件比較小，且很多異形工件，因此對檢測過
程中的成像、反光、對比度提出了更高的要求；而
鋰電行業(yè)的物體形狀更規(guī)則，要求也相對較低一
些，因此關(guān)鍵技術(shù)的突破和研究上面，公司的創(chuàng)新
點就更需要有針對性和建設(shè)性。
創(chuàng)新點1 實現(xiàn)凹凸物體、高反光物體、透明材
質(zhì)、低對比度物體的清晰成像
高速高精度工業(yè)視覺檢測與
柔性控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
深圳市華漢偉業(yè)科技有限公司 張冉
在面向關(guān)鍵制造工藝節(jié)點及多樣化產(chǎn)品形狀結(jié)
構(gòu)、表面澤反光等多樣化的質(zhì)檢環(huán)境，華漢偉業(yè)創(chuàng)
新了復雜外形產(chǎn)品表面的2D圖像采集和快速精準成
像技術(shù)，實現(xiàn)凹凸物體、高反光物體、透明材質(zhì)、
低對比度物體的清晰成像。
除此之外，華漢偉業(yè)還創(chuàng)新了多光譜光源控
制、多光譜圖像合成的成像技術(shù)，建立了適用于朗
伯體和非朗伯體一般特性的非標定圖像融合模型，
對陰影、環(huán)境光和方向光統(tǒng)一建模，實現(xiàn)了對陰影
的低強度灰度分布、漫反射的平滑性與二義性、高
反光區(qū)的集中分布性綜合量化分析，而且，還建立
偏振多圖像形狀和紋理估計模型，實現(xiàn)多圖像融合。
創(chuàng)新點2 實現(xiàn)了復雜場景下多類別材質(zhì)的高速
高精度成像
針對條紋結(jié)構(gòu)光成像系統(tǒng)在應(yīng)對半透明、高反
光、透明、鏡面材質(zhì)時難以重建成像的行業(yè)痛點，
華漢偉業(yè)創(chuàng)新了高魯棒性投影圖案及編解碼算法、
多階段HDR融合算法、重建結(jié)果圖像增強算法、統(tǒng)
一PMP相位輪廓成像系統(tǒng)與PMD相位偏折成像系統(tǒng)
等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了復雜場景下的多類別材質(zhì)的高
速高精度成像。
華漢偉業(yè)在高穩(wěn)定性與強魯棒性的條紋投影圖
案和相應(yīng)編解碼算法創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，設(shè)計了面向全
流程的提升圖像完整性算法框架，從圖像采集階
段、三維重建階段和高度圖像后處理階段進行了圖
像完整性算法設(shè)計，解決了結(jié)果圖像像素丟失或像
素異常噪聲的問題，提升了重建質(zhì)量。
50
PRODUCT&TEK 產(chǎn)品與技術(shù)
