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赋能智能制造,海伯森智能传感器破题3D视觉检测

发布时间:2022-01-26
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       伴随2021年各项数据的陆续公布,“中国制造”也迎来令人振奋的消息:截至2021年,我国3C产能已占全球70%份额(艾媒咨询:《2021中国智能制造专题研究报告》)。


       这意味着全球3C产品的加工和组装工厂,绝大部分在中国。


       手机、笔记本等电子元器件、配件的高精密化趋势,也对工业质检与测量提出了更高要求。在更广泛的工业制造领域,机器视觉已在替代人眼,对物体进行非接触检测、测量,进而提高加工精度、发现产品缺陷并进行自动分析决策。


       中国工程院院士谭久彬在两年前的一场论坛上直接点题:“没有超精密测量,就不会有高质量的高端装备制造。”


       刚刚过去的2021年,海伯森技术(深圳)有限公司(下称海伯森)接连迎来了全新突破:国产首台3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000、高性能3D面阵固态激光雷达HPS-3D640相继诞生。


       前者广泛应用于工业生产制造的微观视觉检测,后者更侧重于为机器人、AGV等工业场景的测距避障和安全防护。


       它们的出现,在精确测量、视场角、分辨率等多个方面,为中国高精密制造提供了更高维度的视觉工具。



3D线光谱共焦传感器,赋予工业检测亚微米级洞察


       机器视觉,是指利用光学传感设备,配合机器视觉算法赋予智能设备人眼功能,从而对物体进行识别、检测、定位等功能。


       传统的工业检测方式主要是人工,在机器被赋予3D视觉后,可以在更复杂的环境里更精准地识别物体缺陷。业界认为,从2D到3D的过渡,将成为继黑白到彩色,低分辨率到高分辨率以及静态图像到电影之后的第四次革命。


       随着5G、AI等技术的发展,行业应用需求不断提升,2D视觉已无法满足对复杂场景中物体的识别和尺寸测量,因此催生了3D视觉技术。相对于2D视觉,3D视觉的技术门槛更高,涉及光学、结构、散热等跨学科领域,再加上芯片、算法构成的复杂系统设计,需要足够的时间投入和高技术人才培养。


       作为国内高端智能传感器生产制造商,海伯森经过两年多的技术攻关,正式推出了全国首台 3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000。


       它采用光谱共聚焦原理,通过计算被感测到的焦点的波长,换算获得距离值。其拥有2048点/线超高分辨率、业界最快的35000线/秒超高速扫描,测量的精度已实现亚微米级(100nm-1μm),极值精度为0.3μm(一根头发丝的1/200)。


       配以先进的表面补光技术和系统算法集成,使HPS-LCF1000具备超高的3D检测成像分析、横纵向亚微米级分辨率、优异的材质适应性等技术优势,可全方位立体检测出电池正负极材料的外观、电池壳体尺寸和焊接点等缺陷。

△ 锂电检测应用3D线光谱共焦传感器HPS-LCF系列△


       据悉,目前海伯森已与国内诸多工业制造标杆企业建立了合作关系,其中包括华为、比亚迪、富士康等,其精密测量设备在电子3C、包装材料、医疗卫生和科研教学等领域中应用极为广泛。



面阵激光测距,软硬件赋予强悍视野


       面阵固态激光雷达HPS-3D640是基于ToF原理的高性能多线激光测距雷达,与现有的3D测量方式相比,ToF具有探测距离远、设备易于小型化、动态表现好等多种技术优势。具体表现为:


       更强光源,产品强光性能高达80000Lux,能够有效降低环境光的影响,不论是夜景还强光环境下,都能实现可靠的测量结果。


       更大视场角和更高分辨率,可实现最大68°*55°的超大视场角,分辨率达640*480,每帧可输出 307200个点的距离数据,最小分辨率仅为1cm,相较上一代产品,精度也提升了2倍。


       为确保产品高可靠性,海伯森还针对产品进行了软硬件双升级,比如嵌入了高性能处理器,确保稳定测量的同时数据输出,一次拍摄即可生成3D点云数据,并可进行实时传输。全新升级的技术,无论在数据测量稳定性方面,还是成像细节的展现上都表现出色。


       硬件上,配备了全固态工业级IP67防护设计,产品可在-10℃—55℃温度内正常工作,同时保证产品5—8W低功耗,更能满足产业升级背景下,愈发严苛的应用需求。


       配合小巧的体积,易于集成,可灵活部署,适用于更复杂的环境。目前,HPS-3D系列面阵固态激光雷达因其强悍的性能与丰富的功能设置,广泛应用于包裹体积测量、敏感区防护、3D建模、人员计数、智能交通、车辆控制等各个场景。




小结


       目前,海伯森已经具备涉及力学、光学、机械、电子、算法等方面的核心技术,并综合运用于传感器产品的开发和规模化生产,推动着传感器上下游产业的进步。


       对于数字化转型关键期的中国工业智能制造而言,需要依托更为精密的高端设备提升生产的效能,而在柔性制造需求下,高端设备的功能要满足多变的市场需求,还是要通过传感器来实现。


       正如海伯森研发的机器3D视觉产品,无论是3D线光谱共焦传感器的微观检测,还是面阵固态激光雷达3D识别,都赋予了智能制造更高维度的工具,有着广阔的市场前景。



本文关键字:海伯森、3D线光谱共焦传感器、面阵固态激光雷达

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