在合肥一家精密制造企业的无尘车间里,一台搭载着6.04亿像素工业相机的检测设备正以每秒数万次的频率捕捉着电路板上的微观缺陷,这双“眼睛”的敏锐度远超人类极限-1

车间老师傅老李回忆起二十年前的质检工作:“那时候我们得拿着放大镜,凑在流水线前头,眼睛瞪得像铜铃,一天下来腰酸背痛不说,稍微一走神就可能漏掉瑕疵。”现在,这套来自安徽本土企业埃科光电的视觉检测系统,能在眨眼间完成过去需要数小时的人工检测工作-7


01 超清视野

安徽智能化工业相机的第一个显著特点就是它们的超高像素和极致细节呈现能力。在2024年世界制造业大会上,一台来自安徽企业埃科光电的工业相机吸引了所有人的目光。

这台相机的像素竟然高达13.59亿,这是什么概念呢-3?普通手机的摄像头一般在1200万到5000万像素之间,而这台工业相机的像素是顶级手机的二十多倍。

在精密制造领域,这样的“火眼金睛”正在改变游戏规则。以电路板检测为例,传统人工检测时,工人需要借助放大镜检查线路是否完整、焊点是否合格。

而搭载了超高像素工业相机的自动化检测设备,能够在一次扫描中就捕捉到电路板上的每一个细节,连比头发丝还细的裂纹也无所遁形-7

更高的像素意味着更大的数据量。一台6.04亿像素的工业相机拍摄一张照片,数据量可能达到几百MB甚至几个GB-1。这对相机的数据处理和传输能力提出了极高的要求。

安徽企业在这方面也取得了突破,他们研发的CXP图像采集卡,单链路传输速度高达12.5Gbps,能够高效处理这些海量图像数据-7

02 时间显微镜

除了看得清楚,安徽智能化工业相机的另一大特点是能够捕捉瞬间的高速拍摄能力。在科学研究和工业生产中,许多现象转瞬即逝,传统摄像设备根本无法捕捉。

安徽企业富煌君达高科研发的“千眼狼”高速摄像仪,拍摄速度高达每秒100万帧-8。这个数字是什么概念?普通电影播放速度是每秒24帧,而“千眼狼”的速度是它的四万多倍。

这种被称为“时间显微镜”的设备,能够让时间“慢下来”-8。在汽车安全测试中,当车辆以高速撞击障碍物时,安全气囊的展开过程只有几十毫秒。

借助高速工业相机,工程师可以一帧一帧地分析气囊展开的每个阶段,确保它在关键时刻能够可靠地保护乘客。

安徽中科视界公司研发的ACE 65超高速摄像机同样性能惊人,它以百万像素级分辨率、每秒10万帧的性能,实现了行业内的“参数引领”-4

这些高速相机已经广泛应用于汽车碰撞测试、零部件疲劳分析等领域,服务江淮、奇瑞等安徽本地车企-4

03 深度感知

安徽智能化工业相机的第三个特点是从二维到三维的跨越。传统工业相机只能获取物体的平面图像,而3D工业相机能够获取物体的深度信息,实现真正的三维感知。

芜湖市产业创新中心展示的一款高精度工业3D智能相机,点云精度达到了惊人的0.05毫米-6。这意味着它能够精确地呈现目标物的形状和细节,即使是高度反光的物体,也能提供高质量的三维数据。

这种3D相机在自动化生产线上的应用前景广阔。例如,在机器人抓取不规则零件时,3D相机能够精确识别零件的位置和姿态,指导机械臂准确抓取。

在产品质量检测中,3D相机能够测量零件的尺寸和形状偏差,确保每个产品都符合设计要求-6

创新的轻量化设计让这些3D相机能够灵活安装在各种机械臂上,不受作业空间限制,甚至可以深入到物体内部进行检测,大大拓宽了应用场景-6

04 核心突破

安徽智能化工业相机之所以能够在短时间内取得如此显著的发展,离不开关键技术的自主研发。长期以来,高端工业相机市场被国外品牌垄断,国内企业面临“卡脖子”的风险-7

合肥埃科光电攻克了图像传感器全自动标定技术、自适应信号增强算法、全光谱色彩自动矫正算法等多项技术难题-7。这些技术的突破,使得安徽的工业相机不仅在参数上达到国际先进水平,在稳定性和可靠性上也毫不逊色。

特别值得一提的是,埃科光电率先提出了行业首创的“时分复用多线分时曝光方法-7。这项技术经过中国仪器仪表学会鉴定,被认为“难度大、创新性强,打破了国外高端工业相机垄断局面”,其中基于时分复用的多线分时曝光成像技术甚至达到了国际领先水平-7

安徽企业还注重产学研合作。中科视界与中国科学技术大学组建了产学研用联合团队,不断攻克技术瓶颈-4。富煌君达高科也与中国科大共同发起成立“高速视觉图像测量与分析”联合实验室,致力于超高时空分辨率新视觉前沿技术研究-8

05 产业生态

安徽智能化工业相机的发展并非孤立现象,而是完整产业生态的体现。安徽省政府持续实施“专精特新”培育工程,引导中小企业走专精特新发展之路-1。这些工业相机企业大多是国家专精特新“小巨人”企业,它们深耕细分领域,形成了独特的技术优势。

从上游的核心部件研发,到中游的整机制造,再到下游的行业应用,安徽已经形成了较为完整的机器视觉产业链。合肥埃科光电生产的工业相机和图像采集卡,已在PCB、新型显示、3C、锂电等行业的多家知名终端厂商批量应用-7

在区域分布上,合肥作为安徽的科技创新中心,聚集了埃科光电、中科视界、富煌君达高科等一批优秀企业。芜湖则在3D视觉和智能机器人领域有所建树,形成了区域互补的产业格局-6

政策支持与市场需求的双重驱动,为安徽智能化工业相机的发展提供了肥沃土壤。2023年中央经济工作会议提出的“促进中小企业专精特新发展”方向,与安徽制造强省建设战略形成了良好共振-1


当老李站在崭新的自动化检测线前,看着那些安徽制造的“工业眼睛”不知疲倦地扫描着每一个产品,他感慨地摇了摇头:“这玩意儿,比我们老师傅的眼力强多了!”远处,埃科光电研发实验室里,工程师们正在调试像素更高的下一代相机;中科视界的生产线满负荷运转,高速相机即将发往全国各地;芜湖的3D视觉团队则在与机器人公司探讨如何让机械臂“看”得更立体。

这些安徽智能化工业相机,正以每秒百万帧的速度凝视着中国制造的每一个细节。