ISSN 2412-6934
微 信 公 众 号
Jun/ Jul 2024
www.vision-systems-china.com
聚焦边缘计算，让
边缘设备实现“自
动驾驶”
14
相机 +AI探测系统
保护濒危鸟类
18
机器视觉工具评估
活饲料的质量
20
NIR高光谱成像及
其典型应用
33
37
智能化、小型化、高速度
引领机器视觉新一波创新潮
2024 年 7 月 8-10 日 中国 ( 上海 ) 机器视觉展
上海新国际博览中心 展馆 E2, 展位 2402
ISSN 2412-6934
微 信 公 众 号
Jun/ Jul 2024
www.vision-systems-china.com
聚焦边缘计算，让
边缘设备实现“自
动驾驶”
14
相机 +AI探测系统
保护濒危鸟类
18
机器视觉工具评估
活饲料的质量
20
NIR高光谱成像及
其典型应用
33
37
智能化、小型化、高速度
引领机器视觉新一波创新潮
2024年亚洲电子生产设备
暨微电子工业展览会
2024.11.6-8 ▏深圳国际会展中心（宝安）
同期举办
主办单位
参展咨询，请联系： 徐乙冰 先生 电话: +86 21 2231 7051 邮箱： bruce.xu@rxglobal.com
参观咨询，请联系： 李海宾 女士 电话: 400 650 5611 邮箱：ǘƊǞƦǞȁخǶǞۊȲɮǐǶȌƦƊǶخƧȌǿ
www.nepconasia.com
NEPCON
官方微信服务号
2 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
关于《视觉系统设计》
《Vision Systems Design》杂志是美国领先的媒体品牌，主要致力于报道机器视觉及影像处理系统领域的内容。其深度的技术杂志、投稿邮件投递的电子快报以及网站内容，每月为全球143个国家
的超过94,000名工程师和设计专家提供最新报道，是同类媒体中的佼佼者。《Vision System Design》杂志是机器视觉与自动化解决方案领域非常受欢迎的一本杂志。
ACT传媒集团, 国内领先技术期刊出版商之一，获得独家授权出版Vision Systems Design中文版杂志，以函盖正在迅速发展的中国市场。在2015年将从3月开始。《视觉系统设计》杂志是以简体中文
发行双月刊；通过邮寄免费发行到全国9,000多名专业读者；及通过电邮传送到约15000相关读者的电子邮箱内（VSDC内部统计）。此外《视觉系统设计》亦参加国内外相关展会, 面向专业读者免
费派发，增加发行覆盖。
《视觉系统设计》在内容方面将以《Vision System Design》为蓝本，同时增加中国机器视觉领域的相关报道，为读者提供机器视觉及影像处理系统领域的技术、设计、应用和市场等诸多方面的最
新发展状况，欢迎该领域内的广大厂商积极参与，踊跃投稿及宣传。《视觉系统设计》的权威性内容是视觉及相关应用领域用户所关注。
请查询本刊专业网站：www.vision-systems-china.com。
About Vision Systems Design China
Vision System Design (VSD) is the leading integrated media brand focused on machine vision and image processing systems. Its in-depth magazine, convenient email newsletters and content-rich website are seen by more than 94,000
engineering and design professionals in 143 countries each month—more than any other vision-focused media provider delivers. It is a very popular media brand in the machine vision and automation solutions markets.
ACT International Media Group, one of the largest high-tech publishers in China, is authorized to publish the Chinese version to serve the technical professionals in the rapidly growing market in the region. VisionSystems Design China (VSDC)
is published bi-monthly in Simplified Chinese, distributing control-free to 9,000 readers in printed copies and 15,000 readers through electronic versions (publisher' s own data). In addition, VSD China willparticipate in major trade shows
across China, offering bonus distributions to the industry.
Content of VSD China will be partially selected from VSD by our local editors;supplement by locally generated editorial comprises of industry submissions, news/newproducts as well as executive interviews. VSD China' s authoritative
content attracts buyers focused on vision for many different applications and industries.Please visit our relevant website, www.vision-systems-china.com.
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访谈
12 自研行业数据大脑，加速工业AI模型构建与
落地
—— 访摇橹船科技创始人郑道勤先生
14 聚焦工业边缘侧，让边缘设备实现“自动驾驶”
—— 访阿普奇董事长陈坚松先生
高光谱成像
市场风向标
17 欧洲机器视觉市场将于2024年第四季度复苏
专家预计，欧洲机器视觉市场的商业周期将在
2024年第四季度进入增长阶段。
24 高管视角
整合AI和边缘计算功能，推动高光谱成像技术
发展
——访Headwall集团CEO Mark Willingham 先生
创新奖
37 智能化、小型化、高速度引领机器视觉新一波
创新潮
25 高管视角
MEMS微型高光谱成像技术广泛扩展应用舞台
——访海谱纳米创始人兼CEO黄锦标先生
26 SWIR HSI
基于MEMS技术的SWIR高光谱相机实现量产
基于MEMS技术的SWIR高光谱相机体积更小、
功耗更低、应用场景广泛，并在成本和识别精度
上具备显著优势。
29 HIS
高光谱成像系统最新进展
及其在机器视觉领域的应用
高光谱成像系统结合先进的机器学习模型训练软
件，为高光谱成像在机器视觉领域的应用提供支
持与创新动力。
33 NIR HIS
近红外高光谱成像及其典型应用场景
NIR高光谱成像可用于塑料和纺织品分选、食品
和药品质量控制以及薄膜厚度和水分测量等典型
场景。
22 手术辅助
嵌入式相机+AI提升白内障手术的精准度和安
全性
嵌入式相机+AI技术，能在白内障手术中提供实
时数据分析和视觉监控，为医生提供决策建议，
增强手术的精准度和安全性。
应用与解决方案
Jun/Jul 2024
目录 CONTENTS
6 编者话
8 前沿简讯
20 饲料评估
利用机器视觉工具评估活饲料的质量
SnappArt系统使用机器视觉和深度学习，来量化
和评估用于孵化场的活饲料质量。
技术趋势
18 鸟类保护
相机+AI探测系统保护
濒危鸟类免受风力发电涡轮机叶片伤害
工业相机结合AI算法组成探测系统，保护濒危鸟
类免受风力发电涡轮机叶片的伤害。
46 产品撷英
48 广告索引
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 3
4 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
INTERVIEWS
12 Self-developed industry data brain,
accelerating the construction and
implementation of industrial AI models
—— Interview with Mr. Zheng Daoqin,
Founder of Theseus
14 Focusing on the industrial edge, enabling
edge devices to achieve autonomous
operation
—— Interview with Mr. Chen Jiansong,
Chairman of Apuqi
关于雅时国际商讯 (ACT International)
雅时国际传媒集团成立于1998年，在高增长的中国市场上为众多高科技领域提供服务。通过其产品系列，包括印刷和数字媒体以及会议和活动，雅时国际为国际营销公司和本地企业提供了进
入中国市场的机会。雅时国际的媒体品牌为电子制造、机器视觉系统、激光/光子学、射频/微波系统设计、洁净室/污染控制和半导体制造, 化合物半导体, 工业AI等领域的20多万名专业读者和
受众提供服务，雅时国际也是一些世界领先的技术出版社和活动组织者的销售代表。雅时国际的总部设在香港，在北京、上海、深圳和武汉设有分公司。www.actintl.com.hk
About ACT International Media Group
ACT International, established 1998, serves a wide range of high technology sectors in the high-growth China market. Through its range of products -- including magazines and online publishing, training, conferences and events -- ACT delivers
proven access to the China market for international marketing companies and local enterprises. ACT's portfolio includes multiple technical magazine titles and related websites plus a range of conferences serving more than 200,000 professional
readers and audiences in fields of electronic manufacturing, machine vision system design, laser/photonics, RF/microwave, cleanroom and contamination control, compound semiconductor, semiconductor manufacturing and AI in Manufacturing.
ACT International is also the sales representative for a number of world leading technical publishers and event organizers. ACT is headquartered in Hong Kong and operates liaison offices in Beijing, Shanghai, Shenzhen and Wuhan.
www.actintl.com.hk
6 EDITOR'S NOTES
8 LEADING EDGE SNAPSHOTS
46 PRODUCTS HIGHLIGHTS
48 AD INDEX
Jun/Jul 2024
目录 CONTENTS
TECHNOLOGY TRENDS
18 Birds Protection
The camera +AI detection system protects
endangered birds from wind turbine blades
Industrial cameras combined with AI algorithms
form detection systems to protect endangered
birds from wind turbine blades.
20 Feed Assessing
Machine Vision Tool Assesses Quality of Live
Feed
SnappArt uses machine vision and deep learning
to quantify and assess the quality of live feed used
in hatcheries.
APPLICATIONS & SOLUTIONS
22 Surgical Assistance
Embedded camera plus AI enhances the
accuracy and safety of cataract surgery
Embedded camera and technology can provide realtime data analysis and visual monitoring in cataract
surgery, provide decision-making advice for doctors,
and enhance the accuracy and safety.
24 Executive Perspective
Integrate AI and edge computing
functions to promote the development of
hyperspectral imaging technology
——Interview with Mr. Mark Willingham, CEO of
Headwall Group
25 Executive Perspective
MEMS Micro hyperspectral imaging
technology widely expands application stage
——Interview with Mr. Huang Jinbiao, Founder
and CEO of Hypernano
26 SWIR HSI
SWIR hyperspectral cameras based on
MEMS technology achieves mass production
SWIR hyperspectral cameras based on MEMS have
smaller volume, lower power consumption, wider
application scenarios, and significant advantages in
cost and recognition accuracy.
29 HSI
The latest progress in hyperspectral imaging
systems and its application in machine vision
The hyperspectral imaging system, combined
with advanced machine learning model training
software, provides support and innovative impetus
for the application of hyperspectral imaging in the
field of machine vision.
33 NIR HSI
Near infrared hyperspectral imaging and its
typical application scenarios
NIR hyperspectral imaging can be used for typical
scenarios such as plastic and textile sorting, food
and drug quality control, and film thickness and
moisture measurement.
Hyperspectral Imaging
37 Intelligence, miniaturization, and high speed
lead a new wave of innovation in machine
vision
Innovations Awards
MARKET TRENDS
17 European Machine Vision Market is expected
to recover in the 4th quarter of 2024
Experts believe the business cycle will move into a
growth phase in the 4th quarter of 2024.
6 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
AI 加速机器视觉技术创新
2024 年《视觉系统设计》创新奖（VSDC Innovators Awards 2024）获奖
名单新鲜出炉，最终有 26 款产品脱颖而出，分别摘得了白金奖、金奖、银奖、
铜奖和中华成就奖几大奖项（p37）。
从今年的获奖产品中，我们看到不少产品正在 AI 技术的加持下，实现功
能或性能的创新，比如海康机器人的 SVA2000 智能视觉处理卡、康耐视的 InSight SnAPP 视觉传感器、Teledyne Dalsa 的 Sherlock8 AI 视觉检测软件、天云
数智的 AI-Vision 3D 检测软件、华硕电脑的 AISVision 人工智能开发软件等等。
AI 技术在机器视觉领域的应用，确实解决了很多传统机器视觉技术难以解决
的棘手问题，尤其是针对那些在产线上随机出现、通常没有规则可寻的各种
缺陷的检测。通过各种 AI 模型的部署，能够增强机器视觉系统智能化识别各
种缺陷的能力，在缺陷检出精准率大幅提高的同时，也增加了检出效率。
AI 正在引领第四次工业革命。尽管 AI 技术在机器视觉领域的成功部署
并非一帆风顺，尚且有诸多难题需要克服，但这并不能阻挡历史趋势的车轮滚
滚向前，随之而来的是众多企业投身 AI 技术。比如中科摇橹船借助“光 +AI”
的核心技术，加速 AI 模型在工业制造领域的落地（p12）；阿普奇在边缘计算
领域深耕，来应对很多应用对实时响应、节省带宽以及数据安全等方面的要求，
助力 AI 技术在接近数据产生的边缘端的部署（p14）。
AI 与机器视觉技术的融合，正在不断拓展着视觉技术的应用边界，实现
了很多过去想做却做不到的事情。在美国已经实施用“工业相机 +AI 探测系统”
保护濒危鸟类免受风力发电涡轮机叶片伤害的案例，其将鹰因碰撞风力涡轮
机叶片而死亡的数量下降了 82%（p18）。比利时一家公司利用机器视觉和深
度学习技术，自动量化和评估孵化场的活饲料质量，显著提高准确性，并且
省时、省力（p20）。在医疗方面，嵌入式相机 +AI 技术辅助白内障手术中的
实时数据分析和监控，增强手术的精准度和安全性（p22）。
当然，尽管 AI 技术在机器视觉领域的应用发展火热，但是要真正实现成
功落地仍然面临诸多挑战，其中最主要的包括工业场景复杂多变且对性能指
标要求严苛、可供训练的缺陷样本数据非常有限、既懂 AI 又懂工艺的专业人
才缺乏、需要大算力支持等。好在生成式 AI、以及面向特定行业的垂直细分
通用 AI 模型的开发和部署，都在逐渐克服以往的落地痛点。
本期的高光谱成像专栏中，Headwall 集团的高管也表示，AI 与边缘计算
功能的加入，正在将高光谱成像技术推向新的高度。此外本专栏中还提供了
颠覆性的基于 MEMS 的 SWIR 高光谱成像技术、近红外高光谱成像技术，及
其它们在塑料、纺织、食品、生物识别、环境监测等众多领域的应用（p24-36），
供读者参考。
主编 ：庞会荣
Editor’s
Notes
编者话
中国总部 China Headoffice
出版社 Publishing House
地址 Address
雅时国际商讯 ACT International
香港九龙 Unit B, 13/F, Por Yen Building,
长沙湾青山道478号 No.478 Castle Peak Road,
百欣大厦 Cheung Sha Wan,
13楼B室 Kowloon, Hong Kong.
电话 852 2838 6298
传真 852 2838 2766
出版总监 Publishing Director
麦协林 Adonis Mak
电邮 adonism@actintl.com.hk
副社长 Associate Publisher
姚丽莹 Hatter Yao
电邮 hattery@actintl.com.hk
中文版主编 Editor - China
庞会荣 Rossie Pang
电邮 rossiep@actintl.com.hk
编辑顾问 Editorial Consultant
王振宇 Mike Wang
记者 Reporter
胡婴 Lily Hu
电邮 lilyh@actintl.com.hk
编委会 （排名不分先后）
安平 上海大学
刘暾东 厦门大学
王世刚 吉林大学
孙国栋 湖北工业大学
北京 Beijing
Tel 86 10 8484 4007
上海 Shanghai
Tel 86 21 6251 1200
深圳 Shenzhen
Tel 86 755 2598 8573/8567
武汉 Wuhan
Tel 86 27 8220 1291
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网址 www.vision-systems-china.com
美国办公室 US office
Steve Beyer Vice President/Group Publisher
(847) 532-4044 sbeyer@endeavorb2b.com
Chris Mc Loone Editor in Chief
(603) 891-9126 cmcloone@endeavorb2b.com
Linda Wilson Senior Editor
(941) 200-3345 lwilson@endeavorb2b.com
2024 版权所有 翻印必究
前沿简讯 Leading Edge Snapshots
ISRA VISION 生产管理智能工具 EPROMI
8 分区 360°成像光学系统用于外壁瑕疵检测
ISRA VISION 针对印刷行业推出在线检测解决方案
支持平台——生产管理智能工具 EPROMI。除了可以显示
和分析用于端对端工艺监控的实时数据，该工具最大的优
势在于收集检测和生产数据并进行全面评估，为优化产品
组合、持续提高工艺效率和质量提供决策基础。
先进生产系统、质量保证系统、报告工具会产生大量
数据，将这些数据有效关联起来，才可以对整个价值链上的
经济决策提供有价值的信息。ISRA VISION 的 EPROMI 生
产分析平台，可根据各种关键绩效指标对数据进行综合评估。
该平台已经在薄膜和未经印刷的包装材料生产等其他领域证
明了其价值，现在正式应用于印刷检测解决方案中。
EPROMI 包含实时看板用于实时监控检测系统、产
线和当前产品质量，确保生产和质量经理随时了解印刷工
序进展。可定制的阈值和报警功能，帮助使用者快速发现
和解决问题。这样能在发生产品缺陷时快速反应，减少停
机时间进而降低生产成本。
EPROMI 分析看板显示清晰概览并分析生产工作的
随着 AI 机器视觉软件的技术提升及广泛普及，瑕疵
检测在视觉项目中的占比越来越高。但随着软件技术的突
破和广泛应用，瑕疵检测项目对整体的硬件成像效果、结
构空间、硬件成本等也要求逐渐苛刻。机器视觉的发展，
软件与硬件相辅相成，软件技术已有大幅提升，相关成像
硬件也在跟进提升，满足多元化场
景的成像需求。
视觉检测过程对漏检现象的容
忍度越来越小，对高精度的检测要
求越来越高。镜头图像采集精度以
及成像效果，越来越受到技术工程
师的高度重视。
针对实际使用过程中出现的一
些难点和技术升级需求，WEETU
历史数据，通过智能汇总出检测系统和生产线采集的信息，
识别生产工艺趋势和特殊图像比对，从而在必要时采取适
当的措施。为此，该工具可以帮助优化操作程序和生产工
艺以防止缺陷、减少材料损耗、降低成本并提高生产质量。
EPROMI 可以安装在客户 IT 系统的物理或虚拟服务
器端，也可安装在云端。它的标准接口允许第三方工具和
传感器无缝集成到平台。通过直观的网络浏览器界面，它
支持随时随地使用任何终端设备访问数据。
威图结合自身研发经验，开发了一系列外壁瑕疵检测镜头
产品。
WEETU 威图针对行业检测应用中圆柱体外观瑕疵检
测难点，开发了 8 分区 360°横向镜头，可以节省拍摄相
机工位数量、节省拍摄空间、提升检测效率、节省硬件及
软件成本。
该镜头适用于圆柱体外表面
划痕、缺料、多料、裂纹、脏污等
瑕疵的一次性拍摄，可获取圆柱
体 360°外表面图像。适用于医疗、
五金、塑胶、木材、陶瓷等行业，
为视觉检测应用解决了圆柱体拍摄
成本高且成像难的问题。
8 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
前沿简讯Leading Edge Snapshots
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 9
堡盟 CX.SWIR.XC 主动冷却相机
短波红外波段范围内的极限精度
400–1700 nm 的可见光和不可见光波段范围
专利保护的内嵌式传感器散热片， 最小化坏像素和暗电流
集成静态与动态相结合的坏像素校正， 确保出色的图像质量
可通入气体或液体的冷却管道， 高效散热且避免热量传导
像素漂移低， 确保纳米或微米级精度的穿透对位和检测
堡盟电子（上海）有限公司 上海市松江区民强路 1525 号（申田高科园）11 幢（201612）
电话：021 6768 7095 | 传真：021 6768 7098 | 邮箱：sales.cn@baumer.com | 网站：www.baumer.com.cn 官方微信
像素级感存算一体智能视觉传感器芯片
犀灵视觉（Pixelcore.ai）推出了
像素级感存算一体智能视觉传感器芯
片——飞虹，这是一款可编程且完整
的视觉片上系统，使用了犀灵专有的
感存算一体专利技术。飞虹片上通过
在每个感光像素（Pixel）上集成了并
行的处理，使其能够在感光的同时，
进行图像的存储和先进的混合处理能
力，大大拓展了传统图像传感器的功
能，其处理速度也可以与高端传统视
觉系统相媲美，尺寸紧凑，功耗低而
且非常低成本。飞虹与微控制器的组
合，能在非常紧凑的视觉系统上实现
大量并行图像预处理与复杂的图像后
处理，从而能够执行复杂的机器视觉
算法，最高可以达到每秒数万张图像
的处理速度。
主要特点和优势 ：
• 嵌入像素内处理电路的单芯片允
许以每秒数千帧（fps）的速度进
行复杂的图像传感和处理，最高
可以实现 100,000 帧率（fps）
• 可编程片上视觉系统，可以实现
不同场景且超高帧率进行图像检
测、图像处理和决策
• 片外搭配 32 位微处理器，用于器
件控制和图像后处理，可实现更
多功能
• 超高速像素内运算 ：图像多模式
感应（线性或宽动态 120dB）、图
像存储（灰度或二值化）、算数运
算、滤波、卷积运算、图像移动、
阙值运算、二值化运算、坐标功
能等
• 复杂运算 ：空间滤波操作、图形
学操作、统计操作、Blob 分析、
特征提取等
• 灵活的架构和接口 ：适合与外部
处理器搭配，实现更多后处理功
能
• 搭配液态镜头，可实现极致高速
对焦和深度估计等功能。
前沿简讯Leading Edge Snapshots
10 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
视觉技术已无法满足高精度 PCB 外观检测的要求。由于
样品 Z 方向的测量要求极高、公差达到 1μm，海伯森使
用了 Z 方向重复精度为 0.1μm、基于光谱共焦技术的 3D
线光谱共焦传感器 HPS-LCF1000 进行测量。
检测中先使用 HPS-LCF1000 对样品进行扫描。HPSLCF1000 是海伯森 LCF 系列产品中综合性能最强的视
觉检测传感器，采用光谱共焦原理，具备 5.9mm 线长，
3mm 量程，2048 点 / 线扫描密度，0.1μm Z 轴重复精度，
2.8μm X 轴点间隔，可完成透明、镜面、高反光等几乎所
有材质表面的高精度 3D 检测。
HPS-LC 系列是基于光谱共焦法原理的非接触式光学
精密测量传感器，具备检测速度快、成像分辨率高、材质
适应性极强等特点。光谱共焦成像技术有效解决了业内对
透明体、高反光镜面、黑色橡胶等材料高精度外观检测的
难题，而线光谱共焦技术使得成像速度有了质的提升，这
一技术广泛适用于 3C 电子、半导体、汽车电子、医疗和
科研等领域的在线检测应用。
基于光谱共焦技术的 PCB 蚀刻检测
蚀刻是一种利用化学强酸腐蚀、机械抛光或电化学电
解对物体表面进行处理的技术。在印刷电路板（PCB）打
样中，蚀刻工艺一旦出现问题，往往导致整个批次的产品
存在品质隐患。
由于目前腐蚀液的固有特点，不仅向下而且对左右各
方向都产生蚀刻作用，所以侧蚀几乎不可避免 ；而侧蚀程
度则严重影响印制导线的精度，进而影响生产良率。
针对 PCB 蚀刻的断差、槽深、槽宽检测，传统 2D
高速作业产线下卷尺的表面瑕疵检测
卷尺在生产过程中易产生印刷表面的污点、异物等缺
陷，严重影响产品的销售及企业形象。卷尺的表面检测和
切面检测目前完全依赖人力，受限于人类自身体力限制，
人力检测速度无法跟上产线的作业速度 ；且印刷表面瑕疵
种类复杂，有些靠人眼无法区分。
善诚科技的软硬件综合解决方案，利用机器视觉技
术，通过图像采集、处理和分析，实现对卷尺瑕疵的自动
识别。在检测中，机器视觉系统能够自动捕捉卷尺的图像，
并通过算法提取出关键信息，例如刻度是否清晰、间距是
否准确等。
该解决方案安装了四台线阵相机，对卷尺的正反面
和切断面进行高速拍照 ；用算法进行自动检查、以约 1.5s
的速度完成瑕疵检测处理 ；为提高精度，导入 AI 机能，
利用大数据，AI 自动学习和识别不良品种类 ；通过上位
系统进行各品种设定等简单的控制，设计并制造稳定、操
作便捷的非标自动设备，保证成像的可靠性。自动排出装
置将卷尺排出到良品 / 不良位置，实现从检测到分类的整
体自动化。
通过精确的算法和图像处理技术，能够准确识别瑕
疵。这种准确性不仅提高了产品质量，而且为企业的质量
管理提供了可靠的数据支持。
此外，系统能够连续不断地工作，无需休息，从而实
现了检测流程的自动化和高效化。这种高效性不仅提高了
生产效率，还降低了人力成本，为用户带来显著的经济效
益。
前沿简讯Leading Edge Snapshots
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 11
AI+3D 视觉高效助力捻纱棒自动化上下料
捻纱棒作为纺织业中用于捻
合纤维或纱线的工具，在纺织生
产过程中，可以提高纱线的均匀
性和质量，是纺织工艺中不可或
缺的一部分。
传统的人工捻纱棒上下料工
作技术含量较低，重复性极高，
使得操作人员容易疲劳，导致工
作效率下降。同时，由于人工操作的
失误率较高，纱线在上下料过程中更
易受损，影响产品质量。
根据纺织产线特点及客户需求，
迁移科技联手合作伙伴共同提出了
“AI+3D 视觉”的解决方案。该由 3D
工业相机 Epic Eye S-M Air 识别捻纱
棒，并引导机械臂 FANUC R-2000ic
165F 完成上下料作业。
Epic Eye S-M Air DLP 单目结构
光 3D 工业相机，主要优势包括 ：视
野中等，精度高 ；适用于中小尺寸物
体的识别、定位、三维模型重建 ；具
备自主开发的相位补偿算法，能将点
云波动有效降低 50% ；适用的工作距
离为 600~1600mm。
该方案的突出亮点 ：
（1）“眼在手上”的高精度识
别。迁移科技自研高性能 3D 工
业相机，可实现系统识别精度
≤±1mm，从而在自动化上下料
过程中，不仅有效避免了纱线的
损坏和废料的产生，确保了纱线
的完整性，还优化了生产效率，
增强了产品的市场竞争力。
（2）多变环境的超强兼容能
力。为保证现场作业的连续性，迁移
科 技 3D 工业相机 Epic Eye S-M Air
具备优秀的抗环境光干扰性能，兼容
多变的作业环境保障现场运行稳定。
（3）快节拍优化作业效率。在快
节奏的生产环境中，效率是关键。在
该项目中，3D 视觉系统节拍 ≤5s/ 次，
这种高速度的节拍减少了等待与停滞
时间，从而加速生产效率。
访谈 Interviews
12 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
人工智能（AI）技术的迅猛发展，
正在引领第四次工业革命悄然而至。
尽管 AI 技术在工业领域的部署并非
一帆风顺，尚且有诸多难题需要克服，
但这并不能阻挡历史趋势的车轮滚滚
向前，AI 必将为工业领域带来新的
变革。
重庆中科摇橹船信息科技有限
公司（以下简称 ：摇橹船科技）正是
看准了工业 AI 数字化转型的大趋势，
致力于通过“光 +AI”的核心技术，
驱动行业高质量发展。摇橹船科技成
立于 2020 年，是由中科院西安光机
所和重庆政府携手孵化的一家硬科技
AI 公司，具备光、机、电、算、软
设计开发能力，面向制造业提供机器
视觉器件、智能化传感硬件、智能工
业机器人、Ai 智慧平台及智能数字
工厂系统解决方案。本刊（《视觉系
统设计》，简称 VSDC）最近采访了
摇橹船科技创始人兼董事长郑道勤先
生，请他分享了公司的 AI+ 视觉方案
在工业领域落地的方方面面。
VSDC ：目前，AI 技术要真正在
工业领域大规模落地应用，还有哪些
方面的问题需要克服？
郑道勤 ：摇橹船科技主要为工业
客户赋能，在工业领域有两个问题是
不容忽视的。首先是隐私和安全问题。
在工业领域，隐私和安全至关重要。
文/VSDC
——访摇橹船科技创始人郑道勤先生
自研行业数据大脑，加速工业
AI 模型构建与落地
AI 系统的应用可能会涉及到大量敏
感数据，如生产数据、客户信息等。
因此，需要确保 AI 系统的隐私和安
全性能，防止数据泄露和滥用。
其次是技术和应用的融合。AI
技术需要与工业领域的具体应用场景
相结合，才能发挥其最大价值。但是，
目前许多 AI 技术仍然处于实验室阶
段，难以直接应用于实际生产中。因
此，需要加强技术和应用的融合，推
动 AI 在工业领域的应用。
另外，从 3D 视觉与 AI 融合应用
的角度来看，目前 3D 技术的成熟度、
硬件设备的限制等因素，都会影响实
际应用效果，尤其是工业环境通常复
杂多变，包括光照条件、温度、湿度
等因素的变化，都可能影响 3D 视觉
系统的性能和稳定性。因此，需要提
高 3D 视觉系统对环境变化的适应性，
确保在各种条件下都能正常工作，保
障与 AI 融合应用的有效性、可靠性。
VSDC ：公司在 AI 技术开发部
署方面有哪些独特优势？
郑道勤：摇橹船科技自研的
THESEUS 行业数据大脑，基于“预
训练 + 精调”等新开发范式，使企业
能快速构建属于自己的模型，实现更
快速的模型迭代和效率提升。摇橹船
科技致力于利用数据的自动流动化解
复杂系统的不确定性，将正确的数据、
重庆中科摇橹船信息科技有
限公司创始人郑道勤
以正确的方式、在正确的时间传递给
正确的人和机器，提高资源配置效率。
该系统具备以下几项优势 ：
首先，光学与 AI 的深度融合。
摇橹船科技依托自身在光学和 AI 方
面的优势，将光学技术与 AI 技术深
度融合，实现了高精度、高效率的
AI 检测解决方案。公司在涂胶质量
在线检测、皮革面料智能检测、半导
体设备高精度视觉对位系统等领域均
有所应用。
其次，高效的数据集建立方案。
基于自身的光学技术优势，以智能视
觉装备为数据抓手，抓取行业龙头及
其上游企业设计端、研发端、生产制
造端、物流运输端数据，公司的工业
相机可获取高质量、高清晰的图像数
据，为 AI 模型的训练提供有力的数
据支持。而且，公司还可根据具体的
应用场景和需求，定制化地收集和整
理数据集，确保数据集的针对性和有
效性。
再次，先进的算法开发能力。公
司团队具备深厚的 AI 技术背景和丰
富的实践经验，可以针对具体的应用
场景和需求，设计和开发高效、准确
的 AI 算法。
最后，强大的算力保证。在满足
AI 模型训练和推理的算力方面，摇橹
船科技采取了多种方案。一方面，与
专业的云计算服务提供商合作，利用
Interviews 访谈
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 13
系列问题。以赛力斯 AI 智能检测系统
为例，主要面临以下两个难点 ：第一，
数据的获取与标注。构建高质量的 AI
大模型需要大量的标注数据。然而，
数据获取可能受到多种因素的限制，
如数据隐私、数据访问权限等。同时，
数据标注是一项繁琐且耗时的任务，
需要投入大量的人力和时间。第二，
技术标准化。目前 AI 领域缺乏统一的
技术标准和评估体系，这可能导致不
同模型之间的兼容性和可移植性较差。
我们需要关注客户所在行业的技术标
准化进展，以确保所构建的模型能够
与其他系统和应用相匹配。
VSDC ：请您分享一下对未来
AI 技术，特别是与机器视觉技术结
合，在工业领域应用的发展趋势和
市场前景。
郑道勤 ：我们正在步入第四次工
业革命的时代，AI 已经成为工业领
域的一股强大力量。从生产流程的优
化到质量控制的提升，再到供应链管
理的智能化，AI 正日益渗透到工业
领域的各个环节。
传统的工业模式不再适应时代
的发展。工业 AI 技术未来将在制造
业领域加快数字化转型和应用的智能
化，不断完善为高度自动化，自主决
策的系统，但新的生产体系和应用场
景也会给企业提出更多新的要求。
随着机器视觉技术的不断发展，
相关产业链也将不断完善。上游的传
感器、图像采集卡等硬件设备将不断
升级和优化 ；中游的机器视觉软件、
算法等将更加丰富和成熟 ；下游的应
用场景将不断拓展和深化。这将为机
器视觉技术的发展提供更好的支持和
保障。未来 30 年，智能视觉大有可为，
硬科技，大有可为。
云计算平台的强大算力资源支持 AI
模型的训练和推理。另一方面，摇橹
船科技还可以根据自身需求，搭建高
效的分布式计算系统，通过多节点协
同工作提供足够的算力支持。最后，
还可以利用 GPU 等硬件加速，提高
AI 模型的训练和推理速度。
VSDC ：请分享一下公司的 AI+
视觉方案在工业应用场景的实际落地
案例。
郑道勤 ：赛力斯汽车生产线的智
能化改造，是摇橹船科技 AI+ 视觉方
案成功落地的典型案例之一。
作为赛力斯汽车 AI 智能视觉检
测系统的独家支持单位，摇橹船科技
的 AI 智能视觉检测技术已成功帮助
客户实现了关键工序检测的 100% 自
动化。
2022 年，赛力斯汽车迫切需要
对生产线进行智能化改造升级。面对
工业场景复杂多变、现有数据匮乏等
重重挑战，摇橹船科技研发团队从布
点安装系统、模型选择入手，经反复
试验与验证，不断优化调整方案，最
终圆满完成了赛力斯汽车二工厂 3D
涂胶质量在线检测的成功上线。
自此，摇橹船科技也成功研发出
国内首套应用于汽车涂胶环节的 3D
涂胶质量在线检测系统，为新能源汽
车制造的质量监控设立了“新质”标杆。
2023 年 12 月，摇橹船科技与赛
力斯汽车的合作再次续写新篇章。在
赛力斯汽车（两江智慧工厂）的生产
线上，摇橹船科技为客户精心布置了
300 多个 AI 智能视觉检测点位，这
些点位如同智能的“眼睛”，精准覆
盖整车生产的每一个环节。它们能
够实时监测汽车顶盖涂胶质量、核对
PVC 下遮蔽堵盖数量、检测车身焊接
缝隙是否均匀等重要工序，确保每一
辆汽车都达到最高的质量标准。同时，
这些智能检测点位还能够将采集到的
影像数据迅速储存进“大脑”，为生
产线的持续优化和升级提供了宝贵的
数据支持。
如在商品化车间，摇橹船科技
的 AI 智能视觉检测系统，通过全面
的内外饰检测保证车辆交付的品质。
只需要用手机拍张照片，系统自动对
接产线的 MOM 系统及时获取内饰的
颜色、配置等内容，保证整车内饰的
VIN 码、徽标等安装的正确性。
摇橹船科技的“触角”不仅通向
赛力斯这样的汽车制造企业，同时早
已跨越汽车生产线，延伸至工业制造
的广阔领域。截至目前，摇橹船科技
已与华为、三星、格力电器等 100 余
家企业建立战略合作关系，AI 智能
视觉引发的“智慧火花”在制造业转
型升级的沃土上愈燃愈烈。
VSDC ：AI 技术要在企业中大规
模部署，在大模型建设、实际部署和
达到预期使用效果方面，分别还需要
解决哪些问题？
郑道勤 ：工业场景复杂、环境复
杂、工艺复杂，导致工业 AI 大模型
开发难度大、数量少。AI 大模型在
工业制造业领域全面应用落地相对缓
慢，但是单一垂直大模型迁移性较高。
要在企业中大规模部署 AI 技术，
确实需要在大模型建设、实际部署和
达到预期使用效果等关键阶段解决一
图1：摇橹船科技汽车总装涂胶质量在线检测装备。
访谈 Interviews
14 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
边缘计算市场将迎来爆发式增
长。据权威机构预测，2027 年中国
边缘计算市场规模将达 2509 亿元，
2023-2027 年间的复合年均增长率达
36.1% ；与此同时，工业 AI 边缘计算
市场也呈现迅猛增长态势。
市场需求、国家政策支持以及技
术进步，犹如拉动工业边缘计算市场
的三驾马车。工业领域的智能化转型
升级需求，催生了边缘 AI、物联网、
机器视觉及各类感知应用，所有这些
都需要边缘算力的支撑。在国家政策
层面，“十四五”时期，政府各部门
推出了大量支持边缘计算技术和行业
应用的相关政策，鼓励市场发展。众
多厂商敏锐地捕捉到了市场的发展潜
力以及政策支持的利好，开始在边缘
计算市场发力。
阿普奇就是其中之一。
“工业是国民经济的基石，而工
业 AI 将成为推动工业转型升级的重
要力量。从 2013 年到现在，阿普奇
已经在工业 AI 领域踏踏实实耕耘了
十余年，致力于为客户提供更可靠的
工业边缘智能计算一体化解决方案。”
阿普奇公司董事长陈坚松在接受本刊
（《视觉系统设计》）采访时表示，“我
们非常看好工业AI市场的发展前景。”
部署AI+视觉的挑战
目前，AI 的工业落地应用，在
文/Rossie
——访阿普奇董事长陈坚松先生
聚焦工业边缘侧，
让边缘设备实现“自动驾驶”
机器视觉领域的应用占据大部分。尽
管 AI 技术能够为传统机器视觉赋予
更强大的能力，但要让 AI+ 视觉方案
真正在工业领域大规模落地应用，陈
坚松认为依然面临以下几点挑战 ：
首先，数据问题是一个重要挑
战。因为工业领域的特殊性，在工业
过程中获取高质量的标注数据非常困
难，这就导致模型的训练和优化会受
到限制。
其次，不同工业场景下的复杂性
和多变性，是技术应用的另一大挑战。
例如，在生产线上，光照条件、物体
形状和颜色等各种因素，都会影响视
觉识别的准确性和稳定性。
此外，随着技术的发展和人们对
质量要求的提升，对于产品的质量检
测维度也在不断变化。这对 AI+ 视觉
技术的硬件性能、算力和学习能力等
的要求会越来越高。
攻克AI部署的算力挑战
作为一家工业 AI 边缘计算服务
商，阿普奇致力于提供可靠的工业边
缘智能计算一体化解决方案，聚焦视
觉、运控、机器人以及数字化四个应
用场景。阿普奇的产品及解决方案部
署于边缘端，以高效的数据处理能力
和稳定可靠的产品性能，为工业智能
制造提供强大的技术支撑，实现设备
间的高效协同以及设备的预测性维
阿普奇董事长陈坚松先生
护，协助企业实时掌握生产状态，及
时发现并解决问题，确保生产的稳定
与高效。
对此，阿普奇通过提供传统工
控机、工业一体机、工业显示器、工
业主板、行业控制器等 IPC 产品，并
研发配套 IPC 小助手、IPC 大管家软
件产品，形成行业开创性的 E-Smart
IPC，实现工业设备边缘端的“数据采
集、异常感知、设备自处理、管理控制”，
实现边缘设备的智能运行及管理。
成功案例
对于阿普奇的解决方案在工业机
器视觉领域中的实际应用，陈坚松分
享了一个“金刚石切割片制造过程质
量检测”的成功案例。
金刚石加工工具（切割片）行业
是一个非常传统的行业，它最显著的
特点是工艺流程长，包含了制坯、冲孔、
印刷等 9 个流程，并且每个环节中检
测的缺陷类型和应用条件差异很大。
“比如在烧结环节，需要特别关注裂纹，
该缺陷除了影响产品外观外，还会带
来安全生产问题，因此往往需要耗费
大量人工进行质量检测，成本极高且
容易出错，为此我们提供了一套软硬
一体的整体解决方案。”陈坚松说道。
在该方案中，阿普奇以嵌入式
工控机 E7 作为核心视觉算力，采用
Intel 4~9、12/13th -S 处理器，满足高
Interviews 访谈
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 15
大的市场。随着 AI 技术的发展，机
器视觉取得了底层技术的突破，应用
场景逐渐从标准化拓展到更多的非标
准化应用场景，并由此拓展出更多新
领域，例如机械臂引导、AGV 导航、
物流机器人、室外无人机器人、无人
驾驶等。
这些工业场景对机器视觉设备
的数据存储和处理能力都有着更高
要求，例如超高速的数据传输能力
和高分辨率的图像采集能力，以满
足高速生产线上的产品检测，结合
万兆相机实时捕获产品的运动轨迹
和细微变化。
阿普奇新推出的弹匣式智能行业
控制器 AK 系列，通过叠加万兆电口
弹匣来取代传统的 4U IPC+ 万兆网卡
的方案，既能满足现场应用需求，又
比传统的 4U IPC 方案更轻巧，适用
于更多环境严苛的现场，进而节省了
空间和成本。这都是阿普奇基于对工
业 AI+ 机器视觉技术未来发展的分析
判断后，提出的产品设计方案。体积
小、性能强、功耗低是工业 AI 边缘
侧设备跑大模型的三大关键要素，这
也是阿普奇产品优化的重要方向。
阿普奇从最初的以 IPC 硬 件
为客户提供标准服务，到现在提出
IPC+AI，将以软件、算法为基础的
OoB 工具链为硬件产品赋能，提升
IPC 的系统稳定性以及其领先性，开
创性地提出了“E-Smart IPC”的产品
理念，让工业电脑具备更强的数据分
析能力，更加智能化、自动化。“但
在未来的十年里，阿普奇将迈向下一
阶段——AI+ 工业，为客户提供个性
化定制服务，助推工业智能制造实现
全面智能化、机器换人，让工业边缘
设备也能够实现‘自动驾驶’。”陈坚
松总结道。
速扩展、多 I/O 扩展，全 Intel 独立
千兆网口，综合性能提升＞ 20%，通
过把解码任务整体迁移到核芯显卡中
进行，以高性能计算组合提升整体性
能，并降低成本和整体能耗。
在提升计算精度方面，根据边缘
颜色过渡的计算和统计，采用亚像素
的方式进行计算，并采用双模板识别
模式，即根据特征维度和权重不同，
采用不同的模板，从而取得最佳的识
别效果。陈坚松解释说，“这种模式下，
对于算法框架本身的扩展性要求会非
常高，所以我们采用了 MPEG-7 编码
方式，形成特征树，以提供更柔性的
模型策略。”
“另外，我们还在算法库之外，
提供了误差反馈机制和框架，也就是
算法的‘自学习’能力。通过反馈调
整后台模型，形成负反馈，才能使得
系统越用越聪明。”陈坚松介绍说。
这套解决方案很大程度上解决
了标准算法所不能完全满足的检测需
求，如印刷环节印刷检测、烧结环节
的裂纹检测等，极大提高了生产效率
和检测质量，从而降低了人员成本、
产线出错成本等。
满足未来需求
随着智能制造应用场景的不断拓
展和复杂化，工业 AI 需要处理的数
据将呈指数级增长，具备更高的处理
速度和更大的存储容量，成为对硬件
算力最直接、最根本的要求。
其次，强大且
合适的并行计算硬
件架构，也是工业
智能制造中需要突
破的方向，这样才
能满足应用现场中
边缘设备需要对多
个传感器数据进行处理和分析的需
求，实现精准控制和优化生产流程。
此外，陈坚松还强调，在工业
AI 领域还需要特别关注算法。算法
是 AI 技术的灵魂，硬件是其得以实
现的载体。如何将不同的算法进行融
合，形成更加高效、稳定的解决方案，
建立完善的计算生态，才能充分发挥
工业 AI 算力的优势，这也是阿普奇
一直以来努力的方向。
对于工业 AI 计算，陈坚松指出
了四个关键要点 ：一、如何提升复杂
场景下边缘计算的准确性和稳定性 ；
二、如何确保数据的安全性和隐私性；
三、如何降低边缘设备的功耗和成本；
四、如何实现边缘设备与云计算的协
同工作。
面对未来的应用需求，阿普奇经
过多年的行业积累，已经具备了“产
品好、服务好、价格好”的核心竞争
力，其产品全栈能力全面发展，产品
定义能力、产品实现能力以及产品交
付能力是阿普奇的显著优势 ；同时提
倡以技术驱动服务，提出“三三三服
务标准”，为客户提供更具性价比的
产品及方案服务。
陈坚松表示，阿普奇的发展策略
是聚焦工业边缘侧，让边缘设备实现
“自动驾驶”，助力工业更智慧。
前景展望
谈及未来 AI+ 机器视觉的发展
前景，陈坚松表示，这是一个潜力巨
图1：金刚石切割片制造过程质量检测。
16 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
缔造表面贴装技术盛宴，共创电子智造未来！
NEPCON China 2024 圆满落幕！
4 月 24-26 日，以“打造世界级
表面贴装技术（SMT）全景视界”为
展示主题的 NEPCON China 2024 中
国国际电子生产设备暨微电子工业展
在上海世博展览馆成功举办。
此次展会超 500 家全球知名电路
板组装解决方案及半导体制造技术展
商及品牌云集现场，来自 22 个以上的
国家和地区将携首发新品和创新解决
方案亮相，共同展示电子制造业的前
沿技术和无限可能。还有“半导体封
测展示区”、“先进制造展区”、“静电
防护专业展区”、“日本电子及自动化
展区”等创新展示，触达更多的产业
高精尖的产品和服务。更有今年首创
的“NEPCON ∞ SPACE 汽车电子拆
解技术分享区”&“汽车电子生产技
术沙龙”，从智能模组到空气流量传感
器，电子座椅开关到汽车座椅线束，
再到电子外后视镜、电子水泵等核心
零部件展示，特别邀请了极氪 009 和
蔚来 ES6 两大新能源领军品牌联动呈
现“未来座舱”的非凡魅力。并与十
余位汽车电子领域的领军人物共讨未
来趋势。在三天展期内，展会共计接
待 32,563 名专业观众到场参观，相比
2023 年展会增长 49.3% ，创历届之多。
展会同期举办了 26 场高新技术
研讨会，会议主题涉及电子制造、IC
封测、汽车电子、新能源制造、智慧
工厂等热门领域，为观众带来了全新
的思考与启示。同时，NEPCON 与新
媒体专业型网红合作开展的互动式直
播活动“新媒体新智造论坛电子智造
达人秀”在展会期间精彩上演，2 位
行业专家导览观展，5 位来自电子制
造行业的网红达人现场直播。30 位行
业大咖参与 NEPCON 电子制造嘉年
华颁奖典礼，行业领袖，星光熠熠！
为促成国际产业链上下游商业
合 作 关 系 的 达 成，NEPCON China
2024 通过盛大的“买家招待计划”接
待了来自越南、马来西亚、菲律宾、
新加坡、泰国、日本、韩国、印度、
印度尼西亚等国家及地区，近 1,000
名外宾云集申城。TAP 特邀贵宾一对
一配对、云观展导览、采配会等特色
商贸配对服务，推动展会参展商和观
众合作交流。首次与越南电子行业协
会合作越南日研讨会，聚焦中越电子
制造市场趋势，助力中越 PCBA 企业
交流。展会同期还举办了海外观众工
厂参观，为展商和海外观众提供深度
交流的平台，共谋全球产业链发展。
春意盎然，相聚短暂。NEPCON
China 初心不改，持续引领电子制造
行业的创新与荣耀。2024 年 11 月 6-8
日 NEPCON ASIA 与您相约深圳国际
会展中心（宝安新馆），2025 年 4 月
23-25 日 NEPCON China 与您相聚上
海世博展览馆，不见不散！
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Market Trends 市场风向标
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 17
欧洲机器视觉市场将于 2024 年第四季度复苏
文/VSDC
德国机械设备制造业联合会（VDMA）机器视觉董
事会主席、Stemmer Imaging 公司顾问 Mark Williamson，
最近在于今年 10 月在德国斯图加特举办的 VISION 展会
（10 月 8-10 日）的新闻发布会上，发布了关于欧洲机器视
觉市场近两年的业绩情况和发展预测。
2023 年，欧洲机器视觉行业的销售额下降了 7%，预
计 2024 年的下降幅度将缩小到 3%。具体而言，2023 年
欧洲机器视觉行业的销售额总额，从 2022 年的 34 亿欧元
下降到了 32 亿欧元，预计 2024 年将继续下降到 31 亿欧元。
“2024 年将是艰难的一年。”Williamson 表示，“2023
年下半年订单量的下降，是导致 2024 年收入下降的主要
原因。”2023 年，VDMA 会员中销售业绩的下滑并不均匀。
组件制造商整体业绩下降了 15%，而系统集成商整体业绩
下降了 5%。Williamson 指出，疲软的全球经济和地缘政
治危机，如乌克兰战争，都是导致商业处于下滑周期的因
素，这也让很多公司推迟了新的资本投资。
尽管如此，Williamson 的评论基调总体上还是积极的。
“我们预测到今年德国斯图加特 VISION 展会举办时，欧
洲机器视觉市场将实现复苏。”Williamson 说道。
Williamson 表示他仍然看好机器视觉行业的前景。“视
觉技术实际上跑赢了众多行业，这确实是个积极信号，这
表明机器视觉行业是一个强大的市场，也是一个很好的投
资领域。”Williamson 说道。
Williamson 表示，这只是机器视觉市场在过去 15 年
中发生的第二次衰退 ；第一次衰退发生在 2020 年疫情期
间。在过去的 10 年里，欧洲机器视觉市场的销售额平均
增长了 9%。在 2020 年疫情期间，欧洲机器视觉市场销
售额下降了 4%，随后几年呈现快速增长 ：2021 年增长
17%，2022 年增长 11%。
MVTec Software 公司董事总经理 Olaf Munkelt 博士
也在出席本次新闻发布时指出，当前的经济衰退，是紧随
疫情后市场增长之后、工业商业周期中的一个典型阶段。
“市场上存在不同的周期，它们相互叠加。现在新增了一
个前所未有的周期——疫情周期，然后还有通常的工业周
期。”Olaf Munkelt 博士说，“当它们在某一点叠加时，市
场会承受巨大的波动，这会让企业遭受巨大的业绩下跌，
这就是我们目前的处境。”
其他机构也发布了相关预测。英国 Interact Analysis
公司预测，2024 年机器视觉市场的全球增长率为 1.4%，
2025 年将恢复更高的年增长率。
同样，先进自动化协会（A3）定期对其成员进行调
查，询问他们对未来六个月和全年的销售预期。当被问及
他们对包括机器视觉在内的整个自动化行业 2024 年的销
售预期时，大多数人预测未来 12 个月北美的销售会更好。
与 2023 年相比，共有 39.30% 的受访者预计 2024 年的销
售额将大幅增长（10% 或更多），39.74% 的受访者预计销
售额将适度增长（1%-10%）。
当然也有不太乐观的预期。13.54% 的会员预测 2024
年销售额将于 2023 年持平，6.11% 的会员预计销售额会
适度下降（-1%--10%），1.31% 的会员预计销量会大幅下
降（-10% 或更多）。
技术趋势
Technology Trends
18 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
Boulder Imaging 公司开发了一种
人工智能（AI）辅助的视觉系统，该
系统有助于保护鸟类免受风电场涡轮
机风扇叶片的伤害。该系统被称为
IdentiFlight，它结合了相机和 AI 算法，
可以探测、跟踪和预测鸟的飞行路径，
并在必要时暂时限制风力发电涡轮机
的活动，以便风电场附近的鸟类可以
安全地飞越危险区域。
风能设施通常由几个类似风车的
大型结构组成，这些结构利用风能为
巨大的涡轮机风扇叶片提供动力进行
发电。风力涡轮机发电目前只占总发
电量的一小部分 ：根据美国能源信息
署的数据，2022 年风力涡轮机发电量
仅占美国总发电量的 10% 略多一点 ；
但在清洁能源行业中，风力发电是一
个不断增长的细分市场。事实上，美
国能源信息署预测，风力发电量将从
2023 年的 4300 亿千瓦时增长到 2025
年的 4760 亿千瓦时，增长率达 11%。
但不幸的是，风力涡轮机叶片对
鸟类来说可能比较危险。例如，美国
国家奥杜邦学会（Audubon society，
美国一个保护野生动物和其他自然资
源的团体）2020 年的一份报告估计，
每年有 14,000-679,000 只鸟类因与涡
轮机风扇叶片碰撞而死亡。
虽然其中大多数是较小的鸟类，
如鸣禽，但受影响群体第二大的鸟类
相机 +AI 探测系统保护
濒危鸟类免受风力发电涡轮机叶片伤害
文/Jim Tatum
鸟类保护
工业相机结合AI算法组成探测系统，保护濒危鸟类免受风力发电涡轮机叶片的伤害。
是猛禽，其中包括鹰、鸢和秃鹰等濒
危物种。
例如，2014 年，Duke Energy 公司
发现自己违反了《美国候鸟条约法》，
因为其在怀俄明州 Glenrock 的“世界
之巅”风电场（因位于金雕筑巢的高
山脊附近而得名），多只鹰在与风力涡
轮机叶片的碰撞中丧生。作为与美国
政府达成的和解协议的一部分，Duke
Energy 公司开始与 Boulder Imaging 公
司合作，并在这个风电场对 IdentiFlight
视觉探测系统进行了 β 测试。
机器视觉和AI解决方案的工
作原理
IdentiFlight 探测系统由一个或多
个工作站组成，这些工作站由网络连
接在一起，并连接到风电场的控制服
务器。
Boulder Imaging 公司销售总监
Joey Nesbitt 表示，每个 IdentiFlight 工
作站都是一个独立的单元，由相机和
一台安装了 AI 软件的计算机组成，工
作站可以探测和识别在距离其 1.3km
远处飞行的鸟类，探测准确率为 99%。
Nesbitt 说 ：“我们公司开发了硬
件、软件和神经网络。我们的技术也
获得了专利。我们自己不制造相机，
而是从顶级的相机和镜头制造商那里
获得系统组件。”
每个工作站由 8 台固定位置的
宽视场工业相机和两台可移动的高分
辨率立体相机组成，这些相机安装在
6m 高（或更高，取决于地形）的撑
杆的顶部。相机与位于工作站单元底
部控制柜中的计算机相连。
通常，会有几个 IdentiFlight 探
测工作站部署在风电场周围，每个工
作站通常可以覆盖至少一个涡轮机机
组。Nesbitt 介绍说，所有的工作站都
以无线连接或光纤网络连接的方式联
网，并且能够与基站服务器通信。基
站服务器通常位于风电场的运营管理
大楼内，并接入到风电场的监控和数
据采集（SCADA）网络中。
固定位置的相机可以探测到相
机视场所覆盖的空中范围内的飞行物
体 ；来自这些相机的图像数据，可以
用来确定飞行物体是鸟还是其他什
图1：IdentiFlight探测系统捕获到一只鸟在风力发
电涡轮机风扇叶片附近飞行。
技术趋势
Technology Trends
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 19
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么。如果物体被识别为鸟类，高分辨
率立体相机就会旋转和移动来跟踪鸟
类，从而帮助识别这种鸟类属于哪个
具体的物种。
IdentiFlight 探测系统结合了机器
视觉技术和 Boulder Imaging 公司开
发的卷积神经技术，对相机捕捉到的
图像数据进行处理，不仅可以识别出
鸟类，而且如果它是鹰等指定保护物
种，该系统还会预测这只鸟的速度和
飞行路径。如果系统确定鸟类的飞行
路径可能会与涡轮机叶片发生碰撞，
则系统会向风电场的 SCADA 网络发
送消息，从而限制涡轮机叶片的运行，
直到鸟类安全通过该区域。
通过实时做出鸟类识别和涡轮机
运行建议，该检测系统不仅大大减少
了鸟类死亡，而且由于可以对涡轮机
运行进行精准限制，而不必关闭整个
风电设施，从而降低了能源生产损失。
Duke Energy检测系统的扩展
应用
IdentiFlight 探测系统证明了它的
可行性。事实上，根据 Duke Energy
公司和 Boulder Imaging 公司的数据，
Duke Energy 公司最初在 β 测试中使
用了 4 个 IdentiFlight 探测站，而现在
有 48 个工作站覆盖了该风电场所有
110 台风力发电机组。
2019 年， 致 力 于 保 护 猛 禽 的
非营利组织 Peregrine Fund 与环境
咨询服务公司 Western EcoSystems
Technology 和美国地质调查局合作，
对“世界之巅”风电场设施进行了一
项自主的独立研究。该研究表明，随
着 IdentiFlight 探测系统的加入，鹰因
碰撞风力涡轮机叶片而死亡的数量大
约下降了 82%。
目 前， 已 有 341 个 IdentiFlight
探测系统部署到了五大洲的九个国
家。根据Boulder Imaging公司的数据，
这些系统总计已经识别出 220 多万只
受保护的鸟类。
图2：IdentiFlight工作站由8台固定位置的宽视场工
业相机和两台可移动的高分辨率立体相机组成，这
些相机安装在6m高（或更高，取决于地形）高的
杆的顶部。相机与位于工作站单元底部控制柜中的
计算机相连。
技术趋势
Technology Trends
20 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
比利时水产养殖公司 INVE
Aquaculture 推出了一种自动量化和评
估活饲料过程的工具——SnappArt，
用于养殖鱼类和虾。
SnappArt 通过一种显著省时、省
力、同时能提供更高准确性的方法，
取代了传统的手动计数方法。
荷兰 Aris BV 公司是一家专门
为园艺和肉类加工行业提供机器视
觉系统集成的厂商，该公司受 INVE
Aquaculture 公司委托开发了 SnappArt
系统。
“欧洲之星”计划为研发创新产
品的项目提供资金，支持 SnappArt
系统的开发，目前 SnappArt 系统已
实现商业化。
养鱼工艺流程
类似卤虫等活饲料可以在盐水中
孵化，会生产出幼虫期的卤虫（无节
幼体）；幼虫营养丰富，可以用于喂
养各种各样的幼鱼（鱼苗）和虾。理
想状态下，鱼虾的生长极其依赖精细
的饲料管理。
由于全球海鲜市场的需求不断增
加，加上人们对野生海鲜种群的过度
捕捞，这些因素都推动了海鲜市场对
可选择、可持续鱼类来源的需求，鱼
业养殖产业正在迅速增长。水产养殖
提供了一个可控的环境，可以显著提
高鱼类产量，并减少养鱼行业对环境
的影响。
利用机器视觉工具评估活饲料的质量
文/Rien den Boer
饲料评估
SnappArt系统使用机器视觉和深度学习，来量化和评估用于孵化场的活饲料质量。
鱼类养殖始于孵化场，在孵化场
中，鱼卵孵化出鱼苗，然后鱼苗在环
境可控的条件下进行养殖，直到鱼苗
足够强壮，能够在大型养殖厂中生存。
活饲料是这些孵化场鱼苗的重要营养
物质。
人工养殖饲料质量控制的缺点
如果没有一个自动化的过程来检
查和评估活饲料，卤虫和轮虫等活饲
料的质量控制仅依赖于在有限的样本
量上进行操作，而这是一种劳动密集
型的工作，并且容易出错。通常情况
下，卤虫和轮虫是在显微镜下人工计
数的，熟练的工作人员可以在 5 分钟
内完成每种样本的计数。
除了饲料管理流程不一致之外，
糟糕的质量控制最终会导致鱼虾生长
不良，易患疾病，造成海产孵化场和
养殖场的经济损失，并对社会环境带
来负面影响。此外，找到熟练的工作
人员也不太容易，计数方法并非全球
标准化的。
视觉自动化系统的工作原理
SnappArt 系统的核心是 AI 驱动
的图像分析软件，确保能够快速准确
地分析样本。再加上直观的触摸屏用
户界面，系统设备有助于孵化场工作
人员的无缝操作。
图1：利用机器视觉和AI，SnappArt系统可以自动量化和评估孵化场使用的活饲料，如图中的轮虫。
图2：SnappArt系统可以在不到1分钟的时间内完成对
样本的计数，并立即获得计数结果。（图片来源：
Aris BV）
技术趋势
Technology Trends
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 21
在使用 SnappArt 系
统进行自动化控制过程
中，初始步骤与手动计数
方法使用的步骤类似。操
作员首先从孵化箱中抽取
活饲料子样本，以估计活
饲料的密度、发育阶段和
质量。将这些活饲料转移
到具有 12 个单元的微孔
板中，这就相当于一个样
品。每个微孔板板孔的直
径为 20mm，可以容纳小到 350μL 的
样品体积。
SnappArt 设备在这个微孔尺寸基
础上又进行了优化。它使用了一台大
恒图像的 MER2 系列 120 万像素的相
机，其配置索尼 IMX226 传感器。由
于具有较高的放大倍率，因此选用了
NEW TRY 公司的 C-mount 微距镜头，
以获得良好的光学性能。
所有的图像处理都是由 NVIDIA
公司的 Jetson Orin Nano 系列边缘计
算模块在本地计算完成的，该模块
采用 YOLO 目标检测神经网络工具，
以及一些传统的计算机视觉方法，对
活饲料进行识别和计数。
该设备的部件被放置在定制的
塑料外壳中，该外壳设计可以耐受孵
化场的盐水环境。此外，系统采用了
Forecr.io 公司的承载板，承载板经过
保形涂层处理，能够避免不利环境因
素的影响。
SnappArt 系统可以在 1 分钟多的
时间内完成对样本的计数，并立即获
得结果。结果可以从显示屏幕上读取，
这对于远程控制，或小型孵化场，或
云端处理来说已经足够了。
对云传输 / 存储选项，卤虫或轮
虫的每个不同发育阶段数据和每个
孔的计数都会通过 Wi-Fi 网络、使用
MQTT 协议发送到 Microsoft Azure 数
据库。然后，数据会上传给带有定制
化仪表板的 Microsoft Power BI 应用
程序，从而对随时间推移的质量统计
数据进行分析。数据会不断更新。
该系统带来的另一个好处是，孵
化场可以使用随着时间的推移不断更
新收集的数据，帮助估算
总体生产力结果，以及鱼
虾的任何异常情况。
神经网络的发展
为了开发深度学习
目标检测网络，一方面，
INVE 公司和 Aris 公司从
世界各地收集了活饲料数
据，并与多位专家讨论了
标记问题。有趣的是，活
饲料发育不同阶段的识别并没有一个
标准化定义。这促使 INVE 和 Aris 制
定了统一的活饲料发育阶段定义，多
个地方的孵化场和专家们对这些定义
达成了一致意见。
另一方面，现在样品制备方法已
经实现标准化，因此得到的数据非常
好。也因此，神经网络能够用几百张
稳健的图像数据集，成功地对卤虫和
轮虫进行分类。
对于图像的注释，系统使用了开
源计算机视觉注释工具 CVAT。Aris
公司使用了主动学习方法，其中模型
的预测能力被用于实现预先注释功
能。因为在开发过程的早期，模型的
预测准确率已经超过 90%，后期只
需要添加或更正很少的注释，因此极
大节省了时间，最终可实现准确率达
98% 以上。
此外，INVE 公司和 Aris 公司还
保留了一个典型的数据集，他们计划
在每次更新模型后使用该数据集来验
证其性能。验证过的模型就通过云门
户网站进行更新。
SnappArt 系统的成功标志着对活
饲料管理的变革，它为孵化场提供了
一个有效的系统，可以帮助孵化场提
高盈利能力，优化生长率，提高整体
生产效率。
图3：图示为4×3孔板的一个孔，孔中有卤虫孵化箱中350μL的活体样品。
图4：从屏幕上可以看到卤虫样本的统计结果。（图片来源：Aris BV）
应用与解决方案 Applications & Solutions
22 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
断 必 不 可 少。DFM
37UX226-ML 嵌入式
相机可用于高精度的
眼底成像，帮助医生
详细检查眼睛的结构
和白内障的具体情
况。通过高分辨率图
像，医生可以更准确
地判断白内障的类型
和严重程度，从而制
定更有效的手术方
案，大大增加手术的成功率，为病人
的健康提供更多保障。
AI 技术的引入也在诊断阶段开
始发挥关键作用。通过大量的手术影
像数据，可以训练深度学习模型来识
别和分类不同类型的白内障。这些模
型可以自动分析患者的眼睛影像，协
助医生诊断，并制定手术方案。
（2）手术过程中的实时监控
在手术过程中，DFM 37UX226-
ML 相机可以提供实时、高分辨率的
影像（12MP），帮助医生精确操作 ；
AI 深度学习系统可以即时分析相机
捕捉到的影像，并提供辅助决策建议。
例如，在晶状体的摘除和人工晶状体
的植入过程中，工业相机 +AI 的实时
成像系统可以帮助医生更好地控制手
术进程，提示医生最佳的切割路径或
白内障是全球范围内导致视力丧
失的主要原因之一。以往人们通常认
为只有年长者才容易罹患白内障，但
是随着 3C 电子产品的泛滥，白内障
的患病人群正呈现年轻化的趋势。根
据世界卫生组织（WHO）的统计，
白内障影响了全球 6250 万人，其中
超过 8 成导致中度到重度视力丧失。
由此可见，白内障成为无法避免的通
病之一，而白内障的手术需求也日益
增加。
在引入工业相机和机器视觉系统
之前，白内障手术通常依赖于传统的
手术仪器和人眼观察患者的眼睛，存
在一定的局限性和风险。医生可能无
法清楚地看到眼睛内部的细节，这可
能会导致手术的准确性和安全性受到
影响。
为了解决传统白内障手术中存在
的困难和挑战，将工业相机和人工智
慧（AI）相结合，为白内障手术提供
了新的解决方案 ；该方案不仅能提供
更清晰、更详细的眼睛影像，从而帮
助医生更好地进行手术，并且还能保
存纪录，以便日后查阅。
嵌入式相机的应用
本案例中使用的是 The Imaging
Source 映美精的 DFM 37UX226-ML
嵌入式相机 +AI 提升白内障手术的
精准度和安全性
文/ The Imaging Source
手术辅助
嵌入式相机+AI技术，能在白内障手术中提供实时数据分析和视觉监控，为医生提供决策
建议，增强手术的精准度和安全性。
嵌 入 式 相 机， 它 采 用 1/1.7 英 寸
索 尼 STARVIS IMX226 CMOS 图
像 传 感 器， 像 素 尺 寸 1.85µm， 分
辨 率 4000×3000（12MP）， 帧 率
30fps，卷帘快门，配备 USB 3.1 接
口、触发器和 I/O 输入 ；外观小巧
（30mm×30mm×15mm）。
这款高精度、高帧率的嵌入式
相 机， 可 支 持 Windows 及 Linux 操
作系统，也支持嵌入式平台 NVIDIA
Xavier NX、Jetson Nano、Raspberry
Pi 等，提供更完整的解决方案。
在白内障手术的术前检查与诊
断、手术过程中的实时监控、以及术
后评估阶段，工业相机都能发挥重要
作用。
（1）术前检查与诊断
在 白 内 障 手 术 前， 精 确 的 诊
图1：The Imaging Source兆镁新DFM 37UX226-ML嵌入式相机。
应用与解决方案 Applications & Solutions
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 23
a product of MVTec
2024 年 5月16日
MVTec HALCON 24.05
携新功能全球面市
关注官方微
信了解更多
适用于形状匹配的进阶级参数预估
条形码阅读器对堆叠条形码的改进
3D 功能改进及扩展：导入STEP格式的3D物体模型
新版 OpenVINO™ 工具包 AI² 插件
2024 年 5月16日
全新版本！
提醒潜在的操作风险，避免误
操作，提高手术的成功率和安
全性。
（3）术后评估
DFM 37UX226-ML 相 机
为 AI 算法提供高质量的图像品
质，通过分析术后影像和患者
恢复数据，AI 系统可以评估手
术效果，预测患者的恢复进程，
如帮助医生检查伤口愈合情况、
人工晶状体的位置是否正确等，
及早发现和处理可能的术后并发症 ；
并提供个性化的恢复建议，帮助医生
更好地管理术后护理。
就是一款非常适合用在白内障手
术中的高性能产品 ；而 AI 技术则通
过深度学习和数据分析，进一步提升
了手术的精准度和安全性。这些技术
的结合，不仅提高了手术成功率，还
改善了术后恢复效果，为患者带来了
更好的医疗体验。
小结
DFM 37UX226-ML 嵌入式相机
在这个应用案例中用于即时捕捉眼睛
内部的影像，并与括影像处
理软件、手术辅助软件以及
专门开发的 AI 算法相结合，
能够提供实时的数据分析和
视觉监控，在手术过程中提
供辅助决策建议，进一步增
强了手术的安全性和精准度。
引入工业相机和机器视
觉系统后，白内障手术的成
功率和安全性得到了显著提
高。这个应用案例对未来白
内障手术和眼科手术产业具有积极影
响。随着机器视觉技术的不断发展和
进步，相信将会有更多类似的应用案
例出现，从而进一步提高手术的准确
性、安全性和效率。这不仅会造福更
多的白内障患者，也将推动眼科医疗
技术的革新和进步。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
24 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
Headwall 集团是由 Headwall
Photonics、inno-spec GmbH、PerClass
BV 和 Holographix 组成的一家领先
的高光谱成像公司。“这些公司都是
各自所在领域的领导者。”Headwall
集团 CEO Mark Willingham 先生在接
受《视觉系统设计》杂志采访时表示，
“Headwall 集团如同一个由优秀公司
组成的高科技联盟，以专业能力应对
着高光谱成像市场上不断涌现出的各
种变化。”
技术正在经历变革
Mark Willingham 认为，高光谱
成像技术正在经历变革时代，技术进
步正在彻底改变遥感和工业机器视觉
应用。先进的边缘计算硬件、人工智
能（AI）和数据科学等多项关键技术
的融合，正在显著拓展高光谱成像的
能力和应用。
这一变化的关键驱动因素之一是
复杂的边缘计算硬件的发展。“我们
已经将边缘计算机直接集成到一些高
光谱成像仪中，使这些设备能够实时
处理大量高光谱数据，从而在数据产
生的源头实现更快、更高效的分析，
使用户能够立即做出决策，并减少了
大量数据传输和存储的需求。”Mark
Willingham 说道。
其次，AI 和数据科学在这场变
革中也发挥着关键作用。通过利用机
整合 AI 和边缘计算功能，
推动高光谱成像技术发展
文/Rossie
高管视角
——访Headwall集团CEO Mark Willingham 先生
器学习算法和先进的数据分析，使得
高光谱成像系统可以从数据中提取更
有意义的可用信息。这种能力在识别
肉眼看不见的特征和异常方面尤其有
用，它增强了高光谱成像在各种应用
中的准确性和实用性。
工业机器视觉领域的机会
在未来几年，工业机器视觉中的
高光谱技术将迅猛增长，高光谱成像在
工业机器视觉系统中的整合，正在引发
一场革命，并将出现以下机会市场 ：
（1）质量控制和保证 ：高光谱成
像可以检测到传统成像方法无法发现
的细微缺陷和材料差异。这一能力对
制造过程中确保产品一致性和质量至
关重要。电子、汽车和消费品等行业
将从这项技术中受益。
（2）食品和饮料行业 ：高光谱成
像可用于识别污染物、评估成熟度并
检测异物，确保只有高质量的产品到
达消费者手中，提高安全标准并减少
浪费。
（3）回收和废物管理 ：高光谱成
像可以准确识别和分类不同材料，提
高回收效率和效果，促进更可持续的
废物管理实践。
（4）纺织行业 ：高光谱成像检查
织物质量、检测缺陷并确保颜色一致
性，验证材料的真实性，防止假冒。
（5）农业和作物监测 ：高光谱成
像可以监测作物健康、检测疾病并评
估土壤状况，实现更高效和可持续的
农业实践。
（6）制药行业 ：高光谱成像可用
于检查药品质量、检测假冒产品并确
保药物配方的一致性，维持严格的质
量标准，确保患者安全。
高光谱成像与工业机器视觉系统
的结合，为各个行业的创新和效率开
辟了新途径。高光谱成像在工业机器
视觉中的市场潜力巨大且前景广阔。
未来发展策略
谈 及 未 来 的 发 展 策 略，Mark
Willingham 表示，“在技术层面，我
们将持续创新，通过将 AI 和边缘计
算功能整合到系统中，提供实时、准
确且可操作的洞察能力，这对于优化
工业流程至关重要。”
在市场方面，Headwall 集团将继
续优先考虑扩大全球影响力，通过战略
性收购增强技术能力，拓宽产品范围，
与客户建立牢固的长期关系，利用高光
谱成像技术为客户提供卓越价值。
未来，Headwall 集团将依托在高
光谱技术方面超过 20 年的经验，以
及成百上千个成功应用案例，继续将
高光谱成像技术大规模应用于工业机
器视觉领域，为中国及整个亚太地区
的客户提供能在多个市场蓬勃发展所
需要的技术支援。
Headwall集团CEO Mark
Willingham 先生
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 25
相 关 研 究 报 告 显 示，2023 年，
全球高光谱成像系统的市场规模估计
为 168 亿美元，预计到 2028 年有望
达到 343 亿美元，预测期间的复合年
均增长率达 15.4%。
日渐旺盛的市场需求，反过来
促进了高光谱成像技术本身的发展创
新。作为实现高光谱成像核心器件的
高光谱图像传感器，也迎来了巨大创
新——深圳市海谱纳米光学科技有限
公司攻克了高光谱成像芯片的特殊工
艺，实现了 MEMS 微型高光谱成像
芯片，从而使高光谱成像方案在功耗、
体积、分辨率、速度等方面都展现出
了显著优势。
MEMS高光谱成像芯片的独特之处
谈及 MEMS 高光谱成像芯片的
独特之处，海谱纳米创始人兼 CEO
黄锦标表示，MEMS 高光谱成像芯片
是利用 MEMS 工艺开发及 MEMS 标
准化流程生产，采用湿法硅刻蚀等特
殊加工工艺，悬空、镀膜、反射及密
封空腔等特殊结构，以及体工艺、表
面工艺和键合工艺等结构和工艺流程
制备而成的，具备体积小、功耗低、
性价比高、宽光谱连续可调、空间分
辨率高、速度快（毫秒级）、稳定性
一致性高等优势的一项颠覆性技术。
相比于其他高光谱成像技术，
MEMS 微型高光谱成像技术，能将
MEMS 微型高光谱成像技术
广泛扩展应用舞台
文/Rossie
高管视角
——访海谱纳米创始人兼CEO黄锦标先生
复杂的光学系统集成在一颗指头大小
的芯片上，体积比现有系统缩小了
10000 倍以上，并实现了量产。这有
助于将以往高光谱成像系统的成本大
幅降低，进一步促进高光谱成像技术
走进更加广泛的应用场景。
MEMS 微型高光谱成像可以完
美实现应用场景和芯片的标准化，即
可以随时随地根据场景和拍摄物品，
灵活地调整探测的波段，真正实现
AI 物体感知。
更丰富的应用场景和可期的未来
MEMS 高光谱成像传感器在在
探测目标二维空间的同时，可以同步
获取每一个空间位置上的光谱信息，
从而实现四维空间（4D）物质成分的
分析检测，实现了物理世界成分数字
化，让终端更好地看懂世界。
对于 MEMS 高光谱成像传感器
目前在市场上的应用情况，黄锦标介
绍说，海谱纳米会针对不同行业提供
整体解决方案，短期内将重点布局智
慧医疗、工业检测、生物识别行业 ；
中长期将布局机器视觉和电子消费品
行业 ；涉及的主要应用方向包括医疗
影像、过程监测、机器人、生物识别、
智能家电和手机等。
以工业检测应用为例，原来的市
场被单点光谱仪垄断，而这类产品目
前存在的缺陷包括不准确、抗环境干
扰能力差、无法检测静止物体。相比
之下，海谱纳米的短波红外高光谱仪
的检测精准度能达到千分之一，而且
还能检测静态物体。
对于高光谱成像技术未来的发展
潜力，黄锦标表示，高光谱成像技术
可广泛应用于农学、林学、生态学、
化学、物理学、生物学、医学等多个
科研领域，具体应用包括环境监测、
农业、气象、遥感监测等。而从细分
领域来看，应用于食品安全、医学诊
断、金融安全、消费电子等民用领域
的高光谱成像系统市场规模，将会呈
现出高速增长态势。
高光谱图像传感器芯片可为视觉
传感技术赋能，其应用广泛灵活，可
应用于各类视觉传感领域。通过光谱
芯片的不同光谱范围（可见光 - 近红
外 - 短波红外 - 热红外），可针对不同
行业提供整体解决方案，例如高光谱
工业在线检测设备、皮肤综合检测、
食品安全、农产品品质分析、水质与
危险气体检测等。
海谱纳米公司拥有雄厚的研发实
力和丰富的产品线，可灵活地为个人
和企业客户提供合适的产品与方案 ；
包括向有自主二次开发能力的客户直
接提供成熟的模组产品、与合作伙伴
共同研发专用解决方案，以及向有终
端应用产品需求的客户直接提供综合
成品等。
海谱纳米创始人兼CEO黄锦
标先生
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
26 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
短波红外成像技术（SWIR）源
自于光谱学和红外辐射物理学，是
一种基于红外辐射波长范围的先进
成像技术，其波长覆盖范围通常为
900~1700nm（见图 1），这一光谱区
域主要记录了有机化合物、或者大分
子基团中的含氢基团（如 C-H、O-H、
N-H 等）的倍频和合频振动信息，例
如包含有水分、脂肪、蛋白质、糖的
特征信息，因此特别适用于有机化合
物和生物分子的分析。
这一波段的红外辐射具有十分特
殊的能力，它能够穿透大多数材料，
如雾霾、烟雾、塑料和玻璃等，同时
能够在低照明条件下工作，这使得它
在复杂环境下表现出色。
海谱纳米的短波红外高光谱成像
技术（SWIR-HSI），基于 Fabry-Perot
干涉原理，在图像传感器前面放置可
连续选择光谱波段的可调谐滤波器，
通过对 SWIR 的不同波段的光进行滤
波（其滤光曲线如图 2 所示），快速
收集每个光谱带通的完整图像，生成
三维光谱立方体数据。
该立方体数据包含了和物质成分
相关的光谱信息和物体形状相关的图
像信息，能够高效、准确、抗干扰地
定位不同物质在图像中的位置，且分
基于 MEMS 技术的 SWIR 高光谱相机实
现量产
文/深圳市海谱纳米光学科技有限公司
SWIR HSI
与传统技术相比，基于MEMS技术的SWIR高光谱相机体积更小、功耗更低、应用场景广泛，
并在成本和识别精度上具备显著优势。
图1：短波红外（SWIR）高光谱波段示意图。
图2：短波红外高光谱数据曲线示意图。
图3：不同塑料材质的光谱曲线图。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 27
析不同物质的成分及含量。SWIR 波
段高光谱相机的成功研发，能拓宽高
光谱相机在图像及物质检测领域的应
用，例如用于农业、食品、造纸、木材、
化妆品行业和生物医学成像。
应用方向
（1）机器视觉 AI
高光谱机器视觉的发展对机器
人的控制具有重要作用，SWIR 高光
谱相机可检测肉眼不可见的产品缺
陷及特定材料特性，可以帮助机器
人在不同环境下采集物质成分的信
息（见图 3），为机器视觉解决方案
开辟了广泛的应用空间，让终端更
好地看懂世界。
（2）果蔬品质检测
在 SWIR 高光谱相机成像中，可
以清晰检测到水果中的水分含量，并
可以实现局部缺陷的检测。如图 4 所
示，使用 1450nm 成像进行检测，苹
果有损伤的地方呈现的颜色比较深，
而正常位置呈现的颜色比较浅。
（3）生物识别
SWIR 高光谱相机可以用于识别
人的伪装，如化妆、假发和眼镜等。
SWIR 高光谱成像利用 900~1700nm
红外光谱的特性，来探测物体的反射
和辐射特征，能够穿透伪装材料并获
取物体的真实信息。
（4）环境监测
SWIR高光谱相机具有穿越雨水、
雾霾、烟雾和其他遮蔽物拍照的能力。
如图 6 所示，普通相机的 RGB 图像
无法检测到左侧的清晰可见图像 ；然
而，SWIR 高光谱相机能够穿透大气
遮蔽物来确定其背后的真实情况。
SWIR 高光谱相机虽然在多领域
有广泛应用，但其仍伴随一些应用
限制，例如高成本、相机尺寸、功
耗、数据处理、以及材料特性的影响。
这些限制已经促使科技领域不断探
索创新，以克服这些挑战，提供更
广泛、更灵活、更实用的 SWIR 高
光谱相机解决方案，以满足不同应
用领域的需求。
图4：水果损伤区域检测的光谱曲线图。
图5：人体皮肤和人造材料的光谱曲线图。
图6：航拍河流水质高光谱区域图。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
28 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
Basler 推出 ace 2 X UV 相机，搭
载 Sony IMX487 Pregius S UV 芯 片，
感光范围 200~1000nm，适用于紫外
波长范围的成像。
这款相机内置的 Compression
Beyond（压缩超越）功能，可以更
高效地利用带宽，借助强大的 FPGA
算法，直接在相机内对图像数据进行
无损压缩，缩减数据冗余。在大幅减
少数据量的同时，还能完全保留成像
质量。
高光谱成像技术才能更好地满足下游
视觉 AI 对于物质成分探索的需求。
未来，海谱纳米将继续致力于与产业
链上下游的合作伙伴共同打造高光谱
生态链，将 MEMS 高光谱成像技术
应用到相关的行业中。”
实现量产
最近，海谱纳米宣布取得重大
技术突破，在业内首次实现了基于
MEMS 技术的短波红外高光谱相机的
量产。
海谱纳米的 SWIR 高光谱相机，
是基于高光谱 MEMS-FPI 传感器芯
片，采用 MEMS 半导体制程的相关
工艺，将 MEMS 高光谱传感器芯片
和图像传感器键合而制成的新一代高
光谱相机。与传统技术相比，模组的
体积缩小一万倍、功耗仅为毫瓦级别，
在成本控制和识别精度上均具备显著
优势。
凭借深厚的技术积累，海谱纳米
在轻量级、高性价比、低功耗、可量
产的高光谱 MEMS 成像传感器方面
持续创新、不断突破，将强力拓展其
在多个行业领域内的应用。
海谱纳米创始人兼 CEO 黄锦标
先生表示 ：“该产品是海谱纳米一个
新的里程碑。我们相信只有 MEMS
Basler 推出全新 ace 2 X UV 紫外相机
此 外，Basler ace 2 X UV
相机还内置了 Pixel Beyond（像
素超越）功能，除了采用整数
系数，也可以通过非整数系数
对像素进行合并。
像素超越功能可以灵活调
整分辨率与扩展像素尺寸，在不改变
靶面尺寸的前提下，实现介于相机最
大芯片分辨率和其 ¼ 分辨率之间的
任何所需的分辨率，从而更有效地利
用现有带宽，显著降低主机端需要处
理的数据量。
Basler ace 2 X UV 相机截面尺寸
仅 29mm×29mm，易于进行系统设
计。提供 GigE、USB 3.0 和 5GigE 接
口，支持工控机和嵌入式系统，以满
足不同的应用要求。
在 半 导 体 晶 圆 检 测 应 用 中，
Basler ace 2 X UV 相机可以捕捉到更
精细的特征和结构，有助于及时发现
晶圆上的微小缺陷，提高产品的良品
率和可靠性。在高压输电线电弧检测
中，这款紫外相机能够在电弧放电初
期迅速捕捉到微弱的紫外线电弧放电
信号，及时发现潜在的安全隐患 ；同
时还能准确区分电弧放电信号与其他
光源信号，降低误报率。
Basler 像素超越功能
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 29
感光元件所记录 ；每扫描一行都形成
了一幅空间维度和光谱维度组成的二
维数组，通过连续扫描和数据上的叠
加，最终生成三维的高光谱立方体数
据（Hyperspectral Cube）。因此高光
谱成像技术在获取目标物体影像的基
础上，还能提供极为丰富的光谱信息。
在可见到近红外光谱范围内，高光谱
成像技术能够获取到几百个光谱采样
点，光谱分辨率达到纳米级。
高光谱成像技术的引入，为机器
视觉领域带来了革命性的变革。这项
技术不仅打破了传统机器视觉中仅依
机器视觉作为机器人的“高精密
眼睛”，在工业自动化和智能制造中
扮演着至关重要的角色。它通过模拟
人类视觉系统，利用镜头、图像传感
器等硬件设备捕获图像，并借助图像
处理和模式识别等算法对图像进行分
析和理解，从而实现对物体的检测、
定位、测量和识别等功能。
传统机器视觉技术主要依赖于
RGB 图像或灰度图像，通过目标物
体的形状、颜色或纹理信息进行目标
检测、识别和分类。受限于技术原理，
传统机器视觉无法揭示目标物体的物
质成分特性，或对化学或生物性质进
行定性或定量分析。
高光谱成像技术及其优势
随着技术的发展，高光谱成像技
术（Hyperspectral Imaging，HSI） 作
为一种新兴的视觉感知技术，逐步引
起广泛的关注。高光谱成像技术是一
种集图像传感器、精密光学、精密机
械和计算机信息处理技术于一体的综
合性技术。其基本原理为通过推扫成
像的方式，实现目标与高光谱成像仪
之间的匀速相对移动，逐行扫描目标
物体 ；每行反射的混合光经过狭缝和
光栅组成的光路进行分光后，由面阵
高光谱成像系统最新进展
及其在机器视觉领域的应用
文/ Kevin Kao，美国Headwall公司 APAC亚太区业务经理
罗旭东，广州星博科仪有限公司总经理
张洋，广州星博科仪有限公司产品经理
HSI
高光谱成像系统结合先进的机器学习模型训练软件，为高光谱成像在机器视觉领域的应用
提供支持与创新动力。
赖 RGB 三通道的限制，还极大地增
强了系统在复杂环境中的识别和分类
能力。通过捕捉和分析数百个连续的
窄带光谱信息，高光谱成像能够揭示
物质的深层物理和化学特性，从而显
著提升检测的精确度和效率。
例如在食品安全领域，它能够快
速、无损地检测食品的表面和内部缺
陷、新鲜度、成熟度，以及是否存在
生物污染或农药残留等问题。这些信
息对于在线质量控制、产品分级和分
拣至关重要，确保了食品的质量和安
全。在中药材的检测领域，它能够有
图1：Headwall MV.C系列机器视觉高光谱成像系统，可用于数据采集、模型训练和方案验证。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
30 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
效地进行中药材的品种鉴别、真伪识
别和质量控制，大幅提升检测的效率
和准确性。在纺织品检测领域，该技
术能够对纺织品的颜色、材质和类别
等特征进行快速且无损的分析，从而
提高杂质检测、成分分析、颜色测量
和布料分选的效率。这种精细化的质
量控制手段不仅提升了产品的质量，
也增强了产品的市场竞争力。
用于机器视觉领域的挑战
尽管高光谱成像技术在机器视觉
领域展现出了显著优势，但要将高光
谱成像技术在实际生产的在线检测中
全面推广，仍面临多重挑战。
（1）数据量庞大是首要难题。高
光谱成像技术能够捕获从可见光到近
红外范围内的数百个光谱波段，产生
的数据量极其庞大。这就要求拥有强
大的计算能力和高效的数据处理算法，
以实现对这些数据的精准处理和分析。
（2）实时性要求高。在工业自动
化和智能制造场景中，机器视觉系统
需要实现实时或近实时的分析结果。
高光谱成像数据的实时处理和分析则
成为了一项技术挑战，因为它需要快
速的数据处理能力和智能算法来确保
实时响应。
（3）算法复杂性不容小觑。高光
谱数据的分析依赖于复杂的算法来提取
关键信息，实现精准的分类和识别。因
此，开发能够高效、准确处理高光谱数
据的算法，成为了技术突破的关键。
（4）集成难度不容忽视。将高光
谱成像技术集成到现有的机器视觉系
统中，可能会遇到硬件兼容性、软件
集成以及系统稳定性和可靠性等技术
和工程上的挑战。
（5）技术门槛高。高光谱成像技
术涉及的专业知识和技能门槛较高，需
要专业的操作人员和维护团队，这在一
定程度上限制了技术的普及和应用。
（6）数据解释和可视化也是一大
挑战。我们需要将复杂的光谱信息转
化为直观、易于理解的形式，以便于
最终用户做出决策。
MV.C系列高光谱成像系统
高光谱成像仪设备制造企业
Headwall Photonics 公司基于 perClass
公司在高光谱数据分析软件方面的资
源，经过深度整合和优化，推出了新
一代 MV.C 系列机器视觉高光谱成像
系统。该系统不仅具备强大的数据处
理能力和高效的算法支持，还优化了
系统集成方案，降低了技术门槛，并
提供了直观易用的数据解释和可视化
工具。这一创新成果将有力推动高光
谱成像技术在产业领域的广泛应用与
发展。
MV.C 系列高光谱成像系统组成
如图 1 所示，主要包括 MV.C VNIR
（400~1000nm）机器视觉高光谱成
图2：使用Headwall MV.C机器视觉高光谱成像系统的基本流程。
型号 MV.C VNIR MV.C NIR
光学设计 Offner反射式成像结构
光谱范围 400~1000nm 900~1700nm
光谱波段 342 201
空间像素数 1024 640
狭缝宽度 20μm 30μm
光圈 F/2.5
传感器类型 CMOS TE制冷型InGaAs
A/D位深 12bit
最大帧率 400Hz (与硬件配置有关) 547Hz
接口 USB 3.1 GigE
供电 USB接口供电 12VDC
重量 0.3kg 2.2kg
表1：Headwall MV.C系列机器视觉高光谱成像仪基本参数表
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 31
户对分割出的对象进行分类。
• 特征提取和导出 ：用户可以从图
像中提取特定的光谱特征，并将
其导出为 XML 或 Excel 格式，以
便于进一步分析和研究。
• 模型测试和验证：perClass Mira
提供了模型测试工具，允许用户
评估和验证他们构建的分类器和
回归模型的性能。
• 交互式可视化 ：软件提供了交互
式可视化工具，允许用户定义和
调整自定义光谱指数，以突出光
谱数据的不同方面。
• API 支持：软件提供了 Runtime
API 和 Camera API，允许用户将
perClass Mira 集成到自定义应用
程序中，并控制数据采集。
应用案例
在图 2 中，通过 MV.C 系列机器
视觉高光谱成像系统，用户可以高效
地批量采集待测目标的高光谱数据，
这些数据将直接用于模型训练。利用
perClass Mira 软件内嵌的先进交互式
可视化光谱分类模型构建工具，用户
可以精确地构建光谱分类模型。
此外，通过 perClass Mira 软件的
目标分割功能，用户可以批量提取目
标感兴趣区域（ROI）的详细光谱数据，
像 仪、MV.C NIR（900~1700nm） 机
器视觉高光谱成像仪、perClass Mira
Stage 实 验 平 台、MV.PC 工作站和
perClass Mira 数据采集及分析软件。
其中两台机器视觉高光谱成像仪
的基本参数如表 1 所示。perClass Mira
Stage 是一套通用的数据采集平台，拆
装简易，方便携带，可根据需要安装
不同型号的高光谱成像仪，同时配备
有两侧打光的卤素灯光源和电动平台，
通过 USB 接口连接电脑后即可通过
perClass Mira 软件进行同步数据采集。
perClass Mira 数据采集及处理软
件，是一款功能强大的光谱图像分析
工具，它集成了一系列直观易用且可
视化效果卓越的功能。这些功能专为
不同技术背景的用户设计，确保即使
是没有高光谱专业知识的用户，也能
迅速掌握数据采集和分析的技巧。该
软件不仅简化了光谱数据的采集流
程，还提供了高效的数据分析工具，
使用户能够轻松地利用内置的机器学
习算法创建光谱分类或回归模型，并
将这些模型有效地应用于相关的在线
检测或分析任务中。其主要功能包括：
• 高光谱数据采集 ：软件支持多种
型号的高光谱成像仪与 perClass
Mira Stage 联用，用户可以通过这
些高光谱成像仪获取高质量的反
射率高光谱数据。
• 实时分析功能：perClass Mira 提
供了实时数据处理和分析功能，
允许用户在获取图像的同时进行
图像解释。
• 建立图像分类和回归模型 ：用户可
以创建自定义的图像分类模型，用
于将图像中的像素分配到预定义的
类别中。此外，软件还支持回归分
析，用于估计数值质量参数。
• 图像和对象标注 ：用户可以对图
像进行标注，定义感兴趣的类别，
并通过可视化工具对图像中的特
定对象进行分类和分析。
• 对象分割 ：软件能够基于像素分
类结果进行对象分割，并允许用
图3：自定义植被指数。
图4：使用NIR（900~1700nm）高光谱数据对核桃、葡萄干、坚果壳等异物进行实时分类。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
32 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
并利用内置的机器学习算法，进一步
建立这些特征光谱与目标理化指标之
间的精确回归关系模型。基于这些经
过严格训练的模型，MV.C 系列高光
谱成像仪能够在实际生产线上，实现
实时光谱分类或理化参数反演，从而
显著提升生产效率和产品质量监测。
案例一 ：可视化自定义植被指数
如图 3 所示，当批量采集完作物
的秧苗高光谱数据后，使用 perClass
Mira 软件中的光谱分类和目标分割功
能后，将秧苗的区域与背景如土壤分
离开 ；使用 Visualization 可视化功能
中的光谱指数计算功能，可手动选择
计算公式，并用鼠标拖动光谱范围区
间，实时查看伪彩色显示的指数结果。
其实时指数结果可视化，可方便用户
确认最优的光谱指数计算方式和对应
光谱波段范围。
案例二 ：坚果和各种异物实时分类
如图 4 所示，当采集完传送带
上放置的坚果、叶片、坚果壳、葡萄
干、木头块等多种目标的高光谱数据
后，使用 perClass Mira 的对象标注
功能，对不同的目标进行取样后，通
过右侧的光谱特征谱线适当选取对应
的特征波段，使用 Model Search 功能
建立分类模型。模型的结果表现可在
Validation 验证窗口进行查看和修改，
获得较为理想的模型后，可基于该模
型对传送带上的所有相关样品进行实
时光谱分类。
案例三 ：近红外纤维制品分类
如图 5 所示，每种纤维材料（如
聚酯、棉、粘胶、丙纶、羊毛等）都
有其独特的化学组成和分子结构，因
此在近红外光谱中表现出特定的吸收
峰和光谱特征。使用 perClass Mira 的
光谱分类功能，可对不同材料的样品
进行快速在线检测。
案例四 ：小苏打比例回归分析
如图 6 所示，按照一定的梯度比
例混合小苏打粉末与面粉，混匀后采
集该样品在 NIR 范围内的高光谱数
据。通过分类、对象分割等操作提取
出样品的区间，使用 perClass Mira 软
件中的数据标注功能，对不同样品的
小苏打比例进行真实值标注。然后，
通过内置机器学习算法建立合适的回
归模型，通过修改数据处理方式查看
其模型精度，最终得到合适的回归模
型后即可用于任意比例混合样品的结
果反演。
结语
高光谱成像技术在机器视觉领域
中的应用展望，无疑充满了巨大的潜力
和希望。未来，随着边缘计算和机器视
觉硬件的进一步发展，高光谱成像技
术将能够更好地应对大数据处理的挑
战，实现更快速、更准确的数据分析。
同时，随着技术的不断成熟和成本的降
低，高光谱成像技术将更加普及，为
各行各业带来更多的创新和价值。
图6：使用NIR（900~1700nm）高光谱数据做小苏打比例回归分析，包括回归模型建立、模型评估和结果可视化。
图5：使用NIR（900~1700nm）高光谱数据对棉纤维、聚酯纤维、粘胶纤维、丙纶纤维和羊毛纤维进行实时
分类。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 33
某些材料可以在
900~1700nm 之间的
NIR 波长范围内被明确
检测到，因为有机化合
物在该波长范围内具有
独特的分子振动和吸收
特性。
适合采用NIR高光谱
成像的应用
事实证明，NIR 高
光谱成像在各行各业都
有用武之地，可以显著改善检验、分
选和分析流程。高光谱成像提供有关
制造过程的实时信息，有助于确保遵
守法规、降低成本并提高质量。
（1）塑料的准确、高速分选
NIR 高光谱成像可用于高效分
选塑料以便回收，从而实现高纯度
率。虽然短波（SWIR）和中波红外
（MWIR）高光谱相机也可用于塑料
近红外（NIR）传感器可捕获和
分析 900~1700nm 波长范围内的光（见
图 1），并且能够评估人眼无法检测
到的物体细节。在 NIR 区域工作的
高光谱相机和传感器，正被越来越多
地应用于研究实验室和工业机器视觉
领域。NIR 高光谱成像（HSI）的价
值和多功能性在一些应用中得到了体
现，包括塑料和纺织品分选、食品和
药品质量控制以及薄膜厚度和水分测
量等。
近红外高光谱成像
高光谱相机结合了成像技术和
光谱学技术。高光谱相机获取高光谱
数据立方体，逐像素收集光谱和空间
信息。每个像素都会产生一个光谱特
征，为不同的材料提供独特的“指纹”。
该技术有助于材料的分类和分析，只
需根据不同材料的光谱特征，即可辨
别这些材料及其特性（见图 2）。
近红外高光谱成像及典型应用场景
文/陆成，Specim产品专家
NIR HSI
NIR高光谱成像可用于塑料和纺织品分选、食品和药品质量控制以及薄膜厚度和水分测量
等典型场景。
分选，但是 NIR 传感器通常是高性价
比的塑料分选解决方案，适用于分选
常见的塑料（见图 3）。对于黑色塑料，
可以使用 Specim FX50 MWIR 高光谱
相机实现分选。
乌克兰设备制造商 Prodecologia
开发了一种采用 Specim FX17 相机的
NIR 分离器，可识别、分选和分离不
同类型的聚合物，从而提高聚合物回
图1：NIR高光谱成像可捕获电磁波谱中900~1700nm波长范围内的光谱信息。
图2：NIR高光谱相机根据不同材料的独特光谱“指纹”，实时识别这
些材料
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
34 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
收过程的效率（见图 4）。尽管聚合物
加工过程非常复杂且可回收的聚合物
品种多样，Prodecologia 公司仍通过
NIR HSI 技术实现了超过 98% 的聚合
物纯度分数。Prodecologia 的 NIR 分
离器可以分离 PET、PVC、PE 和 PP
等塑料。PP 和 PE 混合物的产能为
600~700 公斤 / 小时，PET 薄片的产
能为 500~600 公斤 / 小时。
（2）纺织品快速分选和回收
NIR 高光谱成像还可以识别纺织
品的成分，因为不同的纤维具有独特
的光谱特性。分离不同的纺织材料是
一个复杂的过程，因为它们含有各种
原材料，并混合了天然纤维和合成纤
维。PICVISA 是西班牙一家专门从事
光学分选、机器人、人工智能和深度
们识别服装的材料和成分，以便在回
收前进行预选，并以出色的光谱分辨
率提供完整分析。”
在纺织和纤维行业，NIR 光谱法
还用于控制质量和分析参数，如纤维
成分、水分含量、染料浓度和其他特
性等。
（3）食品分级、质量控制和异物
检测
NIR HSI 在食品行业中的用途
包括分选、分级、质量控制和认证。
NIR HSI 通过利用每种材料固有的独
特光谱模式，帮助准确可靠地评估化
学成分和识别异物。各种食品特性（例
如水分、脂肪、蛋白质、糖含量和其
他营养参数）在 NIR 光谱范围内具有
独特的光反射特性。
如图 6 所示，使用 RGB 相机很
难区分脂肪、肉以及污染物（如塑料
或木材等）。但是，NIR HSI 可以准
确识别这些污染物并检测脂肪在肉中
的位置，因为它们的光谱特征不同。
图3：Specim FX17 NIR高光谱相机可以区分常见的聚合物材料，包括PE、ABS、PVC、PS、PA、PP和
PET。
图4：Prodecologia公司的NIR塑料分离器。
图5：PICVISA公司的纺织品分选机由NIR HSI相机
提供支持，可确保对纤维和颜色的无数组合进行精
密分类。
学习业务的公司，其利用 NIR 高光谱
成像彻底改变了纺织品分选的现状。
PICVISA 公司开发了一款自动化
纺织品分选机，其中集成了 Specim
FX17 相机以及多种互补技术和人工
智能（见图 5）。PICVISA 公司产品
经理 Daniel Carrero 表示 ：“NIR 高光
谱带来了突破性的改变，可以帮助我
图6：RGB成像与使用Specim FX17相机采集的肉中异物（塑料和木材）和脂肪的NIR HSI图像对比。
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 35
水吸收特性被用于许多应用，包括遥
感、农业、食品、造纸、木材、化妆
品行业和生物医学成像等。例如，利
用 NIR 光谱范围内的水吸收特性，可
以测量肉末中的水分和脂肪含量（见
图 9）。
再例如，利用 NIR 光谱范围内
的水吸收，可以分析新鲜农产品。荷
兰瓦格宁根大学与研究中心（WUR）
开发了一种基于 VNIR（可见光和近
红外）和 NIR 高光谱相机的独立一体
式光谱成像系统，用于监测水果新鲜
度和成熟度（见图 10）。
（5）检测热封包装
NIR 光谱范围的另一个相关应用
是检测热封包装。如果密封点存在污
染物，可能会导致泄漏，从而可能导
致内部产品损坏。
与传统彩色和滤镜相机以及点光
谱仪相比，NIR 高光谱具有诸多优势。
高光谱成像支持对大面积或多个样品
进行全面、快速、无损检验。这在注
重高吞吐量、实时监控和卫生的食品
行业尤其重要。
（4）湿度测量
NIR 光谱范围内的水吸收是一
种重要现象，对各个科学和技术领域
非常有用。在 NIR 范围内，水分子
由于水的基本振动模式（H-O-H 分
子的伸缩和弯曲运动）的共振和组合
而吸收光。吸收波段主要在 760nm、
970nm、1200nm、1450nm 和 1940nm
附近观察到。
吸收强度随波长变化。例如，在
图7：Specim FX17揭示了肉中隐藏的缺陷，例如苍白、松软和渗出（PSE） 缺陷，以及骨骼和肌腱的缺陷。
图8：Alpma使用安装在带有照明的机械臂上的Specim FX17检测缺陷和污染物，例如薄塑料残留物和霉
菌，该机械臂可在大块奶酪周围移动。
图9：事实证明，Specim FX17相机及其NIR光谱范围非常善于准确测量肉末的水分和脂肪含量。
图10：瓦格宁根大学与研究中心的智能一体化光谱
成像实验室系统，用于自动进行新鲜农产品分析。
1450nm 处，水表现出很强的吸收峰，
使得 NIR 波长特别适用于检测各种
物质中的水含量。NIR 范围内的这种
高光谱成像 Hyperspectral Imaging
36 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
图11：NIR高光谱成像可以检测人眼无法检测到的包装热封区域中融化的油脂。（图片来源：Minebea）
图12：利用Specim FX17，制药公司可检查药品中是否存在污染物，并确保每种类型的片剂都由正确数量
的正确成分组成。
图13：NIR高光谱相机(如Specim FX17)，通过捕获整个薄膜宽度上的高分辨率光谱数据来提供解决方案。
NIR 成像可以超出肉眼所及的
范围，检测隐藏在密封包装中的熔化
油脂等污染物。这种污染通常是人眼
不可见的。如果熔化的油脂位于包装
上的不透明印刷区域后面，则传统的
RGB 成像无法检出。但是，NIR HSI
具有更大的穿透深度，可以检测到熔
化的油脂，这凸显了该技术在质量和
安全检查方面的强大功能。Minebea
公司报告了一个将 Specim FX17 与 X
射线成像结合，用来实现这一目标的
成功案例（见图 11）。
（6）药品检验和分析
在药品检验和分析中，NIR 范围
对于确保药物质量和药物成分的安全
性和有效性特别有用。NIR HSI 已成
功应用于各类活性成分的监测，甚至
透过泡罩包装进行监测。当药品（如
片剂或粉末）外观无异时，HSI 是一
种特别有价值的检验方法（见图 12）。
（7）测量薄膜厚度
NIR HSI 还有助于检验薄膜和涂
层的厚度。NIR HSI 可以改进薄膜效
率和涂层质量控制系统，提供 100%
在线检验，以提高质量并减少浪费 ；
与仅提供部分监控的基于点光谱仪的
当前解决方案相比，可以实现更快、
更全面的检验（见图 13）。
长光辰芯发布 4K 真彩色高速线
阵 CMOS 图像传感器 GL7004，采用
7μm 像素设计，具有 10.5ke- 的满阱
和 4.3e- 的读出噪声，单幅最高动态
范围达 61.5dB。芯片峰值量子效率为
76.8%，通过近红外增强技术，使得
GL7004 在 850nm 处的量子效率大于
30%，以满足在新能源光伏检测中的
需求。
长光辰芯发布 4K 真彩色高速线阵 CMOS 图像传感器
GL7004 分辨率为 4096（H）×4（V），
提供黑白和彩色两种版本，彩色版本
芯片采用 RGBW 真彩色像
素阵列，7μm 线间距设计，
最大程度减少颜色串扰，
实现更好的色彩还原效果。
支持多种选线模式 ：单线、
双线、三线和四线模式，
每行像素的曝光时间可独
立控制，用户可根据使用情况灵活调
节以获取最优成像效果。
GL7004 采 用 10bit
ADC 设 计， 通 过 12 对
Sub-LVDS 接口进行数
据传输，单线最高行频
可达 250kHz，可满足绝
大部分高速工业检测应
用。
一年一度的《视觉系统设计》创新奖（VSDC Innovators Awards ）获奖名单再次出炉。经过 15 位专家评
委和近 50 位业界大众评委的评定打分，最终从 35 家厂商参报的 40 款产品中，评选出了 26 款产品，分别摘得
了白金奖、金奖、银奖、铜奖和中华成就奖几大奖项。
创新奖旨在表彰在产品、技术及解决方案方面有着突出创新表现的机器视觉公司。
对于高科技企业而言，创新永远是谋求长久发展、在竞争中脱颖而出的主旋律。而市场需求以及同期相关技
术的发展进步，是驱动创新的动力源。对工业机器视觉应用而言，在企业降本增效的根本需求下，以及最近火爆
发展的人工智能（AI）技术的大力加持，机器视觉产品正以越来越智能化、小型化、高速度、高精度等特征，满
足着应用市场不断升级的严苛需求。
从今年的获奖产品中，我们看到了 CMOS 图像传感器、读码产品、小面阵相机、2D/3D 测量产品、视觉处理卡、
对焦系统、无人机载高光谱相机、高速软件平台、人工智能开发软件、各种 AI 视觉系统等器件和系统，在智能化、
小型化、高速化等方面的明显创新趋势，尤其是与 AI 技术的融合未来将无处不在。
技术创新将最终惠及行业用户。在这里，特别向在机器视觉技术创新之路上辛勤奋斗的业界同人们，表示深
深的敬意和感谢！
智能化、小型化、高速度
引领机器视觉新一波创新潮
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 37
2024
——•——
白金奖
Platinum Award Teledyne e2v Topaz5D™
SVA2000智能视觉处理卡
光谱共焦位移传感器
2D/3D线激光测量仪
Sizector® 3D相机SX系列SQ162053
车载相机标定设备
Specim AFX10无人机载高光谱相机
Mech-Eye NANO ULTRA
Gocator 4000系列智能3D同轴线共焦传感器
杭州海康机器人股份有限公司
海伯森技术（深圳）有限公司
基恩士（中国）有限公司
上海盛相工业检测科技有限公司
四川深瑞视科技有限公司
Specim, Spectral Imaging Oy Ltd
Emergent Vision Technologies Inc
梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司
LMI Technologies
Zero Copy GigEVision and GPU Direct
and GPU Plug-ins with eCapture Pro
智能对焦系统
具有AltaView相机自适应色调映射的Triton HDR相机
AISVision
AxCIS
iSense 1+N多模态AI视觉系统
R275-A紧凑型工业读码器
In-Sight SnAPP视觉传感器
LINX-SHARP-S90 3D线激光相机
防爆3D相机AT-S1000-04A-D
合肥埃科光电科技股份有限公司
LUCID Vision Labs.Inc
华硕电脑（上海）有限公司
Teledyne Dalsa
深圳市华汉伟业科技有限公司
宁波新算技术有限公司
康耐视COGNEX
杭州灵西机器人智能科技有限公司
河南埃尔森智能科技有限公司
Teledyne Dalsa
常州天云数智科技有限公司
东莞市盟拓智能科技有限公司
真珍斑马技术贸易（上海）有限公司
视界纵横智能科技有限公司
昂视智能（深圳）有限公司
浙江华睿科技股份有限公司
Sherlock8 AI
AI-Vision 3D检测软件
Mini LED 基板涨缩检测系统
GevIQ 25Gigabit/s GigE相机数据采集卡
ICW76系列
昂视锂电池盖板外观全检设备
AE系列小面阵相机AE5207MG010
杭州海康机器人股份有限公司 中华成就奖
Chinese Achievement Award SVA2000智能视觉处理卡
金奖
Gold Award
银奖
Silver Award
铜奖
Bronze Award
奖项
Award
公司
Company
产品
Product
38 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
创新奖 Innovators Awards
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 39
白金奖
Teledyne e2v
Topaz5D™ 图像传感器
Topaz5D™ 是一款低噪声、高性
价比的全局快门 2D 和 3D 图像传感
器，只需一个传感
器和一个镜头，无
需复杂的双镜头系
统对准，也没有极
短距离下 3D 视觉
遮挡的风险，可以
并行获取 2D 图像
和 3D 深度图，无任何延迟。
尺 寸 7.65mm×4.45mm，30fps
或 60fps 时功耗仅 120mW 或 200mW。
无需特定外部照明即可生成 3D 深度
图，并显示任何类型物体的对比度细
节，甚至是黑色或非常闪亮的物体，
以及透过玻璃板或透明有机材料。
适用于自主移动机器人（AMR）、
盒子尺寸标注（固定式或手持式）、
标签放置、周转箱填充和托盘检查、
拾放站、用于手 / 眼追踪的 AR/VR
耳机、扫地机器人、3D 辅助访问控
制和反欺骗等工业和消费场景。
金奖 + 中华成就奖
海康机器人
SVA2000 智能视觉处理卡
SVA2000 智能视觉处理卡，基
于嵌入式 VM 架构和异构 AI 硬件平
台，将图像采集、算法处理、AI 加速、
通讯输出集成在一张卡上完成全部视
觉功能，数据流无需经过 CPU，降低
CPU 负载。
接 口 丰 富， 支 持 网 口、
CameraLink，提供板载 8 路 IO 接口，
交互方便。内置 VM 算法平台 140+
算法工具，采用 8 核高性能 ARM 平
台、16GB 内存及 64GB eMMC， 在
传统算法和 AI 算法处理上表现优异。
深度优化软件架构和算法效率，
在 4 相机应用场景下，性能可对齐桌
面级 CPU 和 GPU，满足大部分多相
机视觉应用的节拍要求。设计了分离
式架构，用户在 Windows 系统下进
行开发，二次开发代码不需要修改，
无需考虑软件跨平台移植，应用方便。
支持多卡协同，基于 PCIe3.0 接
口与工控机连接，适用于追求高性价
比的多相机 AI 视觉应用场景，尤其适
合在原有工控机基础上进行应用拓展。
金奖
海伯森
光谱共焦位移传感器 HPS-CFL
HPS-CFL 系列光谱共焦位移传
感器，采用非接触式测量法获取物体
表面距离值数据，实现对被测物的表
面轮廓和缺陷检测分析，可对透明、
高反光、强吸光材料的表面进行亚微
米级精度的在线检测。
具有良好的角度特性和极限分辨
率，可实现镜面表面 ±62°、漫反
射表面 ±88°超大角度测量 ；能精
确测量带有角或弧度目标物的 3D 轮
廓 ；支持四通道同步测量，一个控制
器可以支持四个传感头 ；测量光束在
整个测量范围内具有相同的分辨率和
精度，光点最小可至 2.48μm，具有
超强收光能力 ；横向分辨率是测量光
点的一半，无需刻意放大光点尺寸，
适合测量微小几何结构和轮廓变化 ；
具备出色信噪比，确保高精度高稳定
性测量，适合超高速、高动态检测任
务，实现 72000 次 / 秒的高测量频率。
适用于 3C 电 子、 玻 璃 / 镜 头、
芯片 / 半导体、锂电新能源、医疗和
科研等领域。
基恩士
2D/3D 线激光测量仪
该测量仪可测量宽度、高度、面
积、体积，不仅可判断是凸起还是凹
陷，还可通过深度、体积等数值进行
检测，可发现细微差异。不易受颜色
创新奖 Innovators Awards
40 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
及图案影响，通过高度生成 3D 图像，
可清晰识别高低差，并准确检测目标
物的倾斜度和凹陷，不受图案影响。
也可通过高度信息稳定检测同色内的
细微凹凸。
采用 3200 points/profile 超高精度
测量，可精确绘制出目标物的形状。
不需要复杂的检测设定、编程，只需
三步即可完成测量、检测所需的设定。
支持二次开发，搭配低代码开发软件，
开发更便捷。
直线性±34.98μm（±5.3μm），
点间隔 40~60μm（初期值 50），X 轴
（宽度）134~160mm，Z 轴（ 高 度 ）
288±53mm（F.S.=106mm）。
适用于高度差和间隙测量、形
状检测、装配精度检测、字符识别
（OCR）、缺陷检测等。
盛相科技
Sizector®
3D 相机 SX 系列 SQ162053
Sizector®
3D 相 机 SX 系列多投
影 3D 相机，支持 1-4 投影，至多能
拍摄 4 个投影方向的 3D 点云，融合
后输出更高完整性的 3D 图像。可明
显改善阴影或盲区的 3D 成像，减少
单向飞点，有效解决因遮挡或高反引
起的各类 3D 重构失真问题。
搭载创新 3D 成像算法，相机硬
件端实现拍摄控
制、点云融合和
重构以及点云处
理等功能，不占
用额外计算资
源，直接输出单
张高精度点云，速度更快。全周期帧
率最快达 10fps，可根据使用场景调
整投影数量和融合策略，提升速度。
分辨率 16.2MP，视场角
53mm×30.2mm，工作距离 185mm，
景深±10mm，XY 像素间隔 10μm，
Z 轴区域重复精度 0.3μm。采用远心
镜头实现 2D 和 3D 数据像素级对齐，
可用于 2D+3D 一站式融合测量。
适 用 于 半 导 体、 动 力 锂 电、
PCBA、连接器、新能源汽车等行业
的高难度 3D 在线检测。
深瑞视
车载相机标定设备
四川深瑞视针对车载相机实际生
产中标定精度不高、使自动驾驶视觉算
法无法准确识别、以及标定速度和场地
的限制使得无法大批量生产的问题，突
破特殊结构标靶设计、特殊立体标靶设
计、增距镜设计、人工智能辅助的车载
相机标定技术等系列关键技术，生产出
系列化的车载相机标定设备。
通过特征设计的立体标靶，同时
提高了车载相机
标定的精度及速
度，通过增距镜
的引入减小设备
的占地面积。特
殊设计的多边形
面片由多个五边
形和六边形面片组成，受三个同心虚
拟球面约束，为标定算法的优化提供
了尽可能合理的初始解，提高标定参
数的精度。将人工智能算法引入调机、
标定计算过程以及标定结果评价，确
保设备的高精度和适配性。
适用于智能汽车、新能源汽车、
车载摄像头、车载相机模组等领域。
Specim
AFX10 无人机载高光谱相机
Specim AFX10 无人机载高光谱
相机，专为遥感应用而设计。整套系
统采用一体化设计，内部集成了可见
光和近红外高光谱相机、小型计算机
和一个高精度 GNSS/IMU 惯导组件
及相关同步部件。重量仅 2.1kg，可
搭载于多旋翼和固定翼等多种无人机
平台，可按飞行计划中的航点自动获
取数据，操作简单。
光谱范围 400~1000nm，光谱采
样率 2.68nm，光谱分辨率 5.5nm，光
谱波段数 224，支持任意波段的自由
选择 MROI，空间像素数 1024，支
持光谱合并 2,4,8，视场角 38°，光
圈值 F/1.7，全波段下拍摄速度可达
150fps（单波段下可达 9000fps），出
厂前同时做过镜头 Smile 和 Keystone
畸变校准，用于后续数据处理。50m
飞行高度时，可覆盖 36m 视野，地
面空间分辨率达 3.5cm。
广泛用于环境和农业监测、植被
分类和物种鉴定、湿地监测、污染检
测、预防和监测自然灾害等应用场景。
Emergent Vision Technologies
集零拷贝 GigEVision 和 GPU Direct
技术的 eCapturePro 软件平台
创新奖 Innovators Awards
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 41
eCapturePro 应用软件平台，利
用零拷贝 GigEVision 技术将图像传输
到内存，或使用 GPU Direct 技术将图
像传送到 GPU 内存 ；还允许将采集
的图像记录到 SSD 上，或在记录到
SSD 或用于进一步处理之前由 GPU
插件进行处理。GPU 插件允许客户在
只编程 GPU CUDA 代码的同时开发
自己的 GPU 算法。
零拷贝 GigEVision 是一种将图
像从 GigE 相机传输到系统内存的技
术，它在不影响系统内存带宽和将
CPU利用率保持在2%以下的情况下，
从数据包中剥离标头，以提供完整且
非碎片化的图像。GPU Direct 技术是
将图像从 GigE 相机直接传输到 GPU
内存，无需利用 CPU 资源或系统内
存到 GPU 内存的复制操作。
这两种技术的使用，允许多达
48 台相机将图像传输到单个终端服务
器，以便记录到 SSD 或 GPU Direct
进行图像处理 ；允许系统在每个服务
器中配置 40 个 25GigE 相机，系统相
机总数超过 500 台 ；可以实现最大的
系统性能和连接到服务器的相机数量
最大化。
梅卡曼德
Mech-Eye NANO ULTRA 3D 相机
Mech-Eye NANO ULTRA
超高精度结构光工业 3D 相
机， 专 为 近 距 离 应 用 设 计。 体 积
125mm×46mm×76mm，特别适合搭
配机械臂、协作臂，在空间受限的焊
接和装配场景中高效作业。
采用自研蓝光 DLP 投影及先进的
双目结构光 3D 成像算法，可对各类
材质和形状的焊接件高精度成像，精
准引导焊接位置。抗环境光、抗反光
性能优异，可应对高亮反光、黑亮反光、
结构精密的各类焊接件、金属件。
视野大，分辨率高（4.3MP），确
保高质量的 3D 点云细节呈现。IP65
防护等级，可选配镜头防护及主动散
热组件，更好应对高温、焊渣飞溅、
弧光、粉尘等恶劣环境。提供多语言、
多平台的 SDK 选择，兼容 GenICam、
GigE Vision 等协议，支持 Halcon 等
第三方视觉软件。
适用于钢结构、船舶、汽车、工
程机械等领域。
LMI
Gocator 4000 系列智能 3D 同轴线
共焦传感器
Gocator 4000 系列智能 3D 同轴
线共焦传感器，引入同轴线共焦传感
技术，每个轮廓生成 1920 个点，提
供高速、高精度、高分辨率、零阴影
且无遮挡 3D 在线扫描和检测，X 方
向分辨率 1.9μm，视野 5.0mm，最大
兼容角度±85°。在一定测量范围内，
速度达 16kHz+（使用 Gomax NX 或
PC 加速），在 100% 测量范围内速度
达 4kHz+。
同轴光
学设计实现零
阴影扫描简单
或复杂的材质
表面，在检测
一些目标物应用时，例如较陡构件、
超弯曲表面和深凹槽等，有效改善数
据质量和提供更准确的测量结果。
该系列基于 LMI 领先的智能传感
器设计，包括易于使用的基于 Web 用
户界面，内置测量工具、I/O 连接以
及使用 GoMax NX 智能视觉加速器或
PC的传感器加速功能。适用于半导体、
消费电子和动力电池等行业应用。
银奖
埃科光电
智能对焦系统
该智能对焦系统由自动对焦传感
器、自动对焦控制器、Z 轴执行器、
显微成像镜筒、显微物镜等部件组成，
采用线激光辅助主动对焦技术，通过
采集对应样品表面反射回的激光信
号，主动感知物产品镜到对焦样品表
面的距离，并根据物镜的离焦状态实
时输出运动机构的控制信号，控制物
创新奖 Innovators Awards
42 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
镜运动到对焦位置，保证成像系统始
终采集到高对比度图片。
显微镜支持物镜倍数 2x、5x、
10x、20x、50x、100x ；可 对 焦 范
围 2x 物 镜±20000μm，50x 物 镜
±800μm ；动态跟踪对焦精度优于
1/2 物镜景深 ；静态对焦精度优于 1/4
物镜景深 ；对焦重复性优于 1/4 物镜
景深 ；支持在上述所有物镜倍数下实
现自动对焦，搭配步进电机，离焦
100μm 情况下对焦时间小于 100ms。
对焦范围大、对焦精度高、对焦
速度快，可满足显示面板、半导体、
PCB、生物医疗等领域的亚微米级高
精度检测需求。
LUCID
具有 AltaView 自适应色调映射引
擎的 Triton HDR 相机
Triton HDR TDR054S 相机采用索
尼 IMX490 背照式 CMOS 传感器，由
于其高动态范围亚像素技术，同时
具有 120dB HDR 成像和 LED 频闪减
轻。采用 LUCID 的 AltaView 自适应
色调映射引擎，直接输出实时色调映
射图像，产生数据丰富的 8 位图像，
在阴影和高光中增强细节。优化后的
AltaView 输出在感知上等价的更低的
位深度 HDR 图像，减少了高效 AI 处
理和移动传感应用所需的 CPU/GPU 资
源，消除了创建自定义色调的需要在
主机 PC 上映射算法，加快开发时间。
分辨率 5.4MP，尺寸
29mm×29mm×45mm，IP67 防护等
级，通过铁路高低温测试以及各类极
限测试，采用 M12 航插式网口接头。
适用于高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和
自动驾驶、电保险丝检测、高对比度
医学成像、实时可见焊接分析以及
ITS 应用等。
华硕电脑
AISVision 人工智能和软件开发工
具包
AISVision 人工智能工具包和软
件开发工具包，用于计算机视觉、人
工智能模型训练和推理。通过该产品，
用户只需 4 个步骤（选择项目类型、
标记图像、训练模型和验证模型）就
可以构建精确的人工智能。
在几分钟内构建 AI 模型，无需
专业知识 ；只需使用“一键式”训练
AI 模型或用户可配置的超参数，即
可得到定制的训练步骤。为不同的应
用场景提供监督和非监督算法。通过
API 将 AI 模型集成到 AOI 设备中，
使光学检测能够整合 AI 进行检查。
协助生产线实现零缺陷零 PPM，具有
可控的过剩率、对新缺陷的灵活学习、
升级测试设备和高质量的生产管理。
支 持 NVIDIA ® 和 Intel ®
OpenVINO 框架，为任何场景提供高
效、高精度的推理能力。使用直观的
集成标注工具，包括笔、多边形、椭
圆、矩形和线条工具。
适用于金属表面、塑料表面、玻
璃产品、食品、木材等目标的检查。
Teledyne Dalsa
AxCIS 线扫成像模块
AxCI 是一款集多线
CMOS 传感器、镜头和
光源于一体的接触式
（CIS）线扫描成像 模
块 ；相比于市场 上基于
对接在一起的 单线传感
器， 该 模 块 可提供 120kHz
单 色 线 速、 60kHz×3 彩色线速
和 900dpi 分辨率。其交错传感器设
计覆盖整个视野，不丢失像素，提供
100% 无缝图像，无需任何数据插值。
HDR 成像可以使用双曝光模式来实
现，这使得高反射材料具有更好的可
检测性并具有改进的动态范围。
AxCIS 具备出色的信噪比和
Camera Link HS SFP+ 光纤接口 ；提
供的宽度为 400mm、800mm（还能
以 100mm 为增量增加宽度），可以安
装在空间受限的位置 ；适用于众多要
求较高的机器视觉应用场景，包括那
些空间有限的系统，例如电池、印刷、
印刷电路板和卷材检查。
华汉伟业
iSense 1+N 多模态 AI 视觉系统
iSense 1+N 多模态 AI 视觉系统，
具备 N 种模态融合特质，实现零代码
创新奖 Innovators Awards
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 43
交互式深度学习训练，是可以配合云
端完成部署的全流程 AI 工业质检平
台。核心算法满足产线快速投产的需
求，解决行业痛点，实现视觉开发算
法国产替代。
支持持续学习，学习新的产品形
态，降低灾难性遗忘 ；支持一键迁移
学习，实现多型号、多类型工件的快
速换型部署 ；能带噪学习，提升高噪
音比下的学习鲁棒性 ；异常数据自动
纠正和剔除 ；自动缺陷样本生成，满
足小样本学习需求 ；更低样本依赖，
样本 <200 张，检测准确率 >99% ；无
监督学习，满足异常检测需求 ；超分
辨率图像，非均匀一致性采样。
适用于 3C 电子、新能源、显示
面板、半导体、光伏等行业。
新算技术
R275-A 紧凑型工业读码器
R275-A 紧凑型工业读码器，具
有强大的解码力和一键调试功能，能
应对各种挑战性的读码情况。采用自
主知识产权解码引擎，结合先进技术，
提高解码稳定性和性能。超小尺寸的
一体化设计使机身长宽小于标准名片
的 1/3，便于在狭小空间安装和部署。
搭载超分辨率算法 ™，采用
12mm 大光圈定焦镜头 + 液体透镜，
高速自动对焦，等效 3MP 镜头读码
效果，支持读取最小尺寸单元 1mil
的一维码，1.5mil 的二维码。SPL 技
术 ™ 提高解码稳定性，减少定位器（L
角）缺陷导致的解码失败。一键调试
One Click功能，支持毫秒级自动对焦、
自适应算法、自动调参及自动检测条
码类型。
主要应用于汽车制造、光伏锂电、
3C 电子、半导体等行业。
康耐视
In-Sight SnAPP 视觉传感器
In-Sight SnAPP 视觉传感器，借
助引导式设置和预先训练的 AI，助
力用户快速实现自动化检测。
从简单的存在 /
缺失检测到多点检测，
In-Sight SnAPP 应用可
处理一系列防错任务；
一次执行一项工作，
但适用于各种不同的
应用，用户可在各应
用间轻松切换，处理
生产线上的变化，或创建新作业以自
动执行生产流程中的更多步骤。利用
预训练的 AI，无需经验即可快速轻松
地构建应用。与 VisionView（一款显
示面板）结合使用，无需使用 PC 即
可快速训练、更新和监控生产线上的
作业。
适用于异常检测场景 ：验证装配
是否正确、检查包装物品是否有碎屑；
二元分类场景 ：确认零件的存在 / 缺
失、自动化流程控制 ；多类别分类场
景 ：验证产品完整性、检查最终包装
上的标签。
灵西机器人
LINX-SHARP-S90 3D 线激光相机
LINX-SHARP-S90 3D 线激光相
机， 是 其 SHARP 系列平台的全新
升级款，将原 ARM 处理器升级为
FPGA。
搭载超高
速图像传感器，
轮廓点数 2048
点， 最 高 采 集
频率达 45kHz ；高动态采集，动态范
围 68dB，满画幅高达 3000fps@8bit ；
Z 轴重复精度 0.7μm，对物体表面微
小特征成像效果优异；X 轴分辨率
27μm ；Z 轴线性度±0.05%F.S ；视
野范围 57~63mm。
实时输出高帧率、微米级精度的
点云数据、深度图数据，适用于锂电、
3C、汽配等行业各类高精度、高速的
视觉检测、测量等工业场景。
埃尔森
防爆 3D 相机 AT-S1000-04A-D
AT-S1000-04A-D 防 爆 3D 相 机，
采用自身整体防爆设计，通过线激光
主动扫描成像，能够实现对目标物的
精准定位，引导机器人等执行机构在
创新奖 Innovators Awards
44 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
高粉尘、重油气等易燃、易爆的特定
生产环境下，完成喷涂、打磨、上下料、
装配等自动化作业。
采用 CNC 一体成型的外壳加工
方式，防护等级 IP67，整机只有一个
装配面，可有效阻止外部可燃气体及
粉尘进入相机内部，大幅降低燃爆风
险 ；机身采用高强度铝合金制成，即
便相机内部发生爆燃，也不会将危险
扩展到壳体外部，避免引发二次燃爆
或扩大燃爆范围 ；采用嵌入式结构设
计，直出出线方式，接口部分的密封
性更好，更符合防爆要求。
应用领域包括有自动化需要的重
油气的易燃易爆场景、高粉尘的易燃
易爆场景及特种装备制造场景等。
铜奖
Teledyne Dalsa
Sherlock8 AI 视觉检测软件
Sherlock®
8 AI 视觉检测软件，综
合了 AI 算法及传统视觉算法、3D 视
觉算法，拥有丰富的工具和功能套装，
已实现数以千计的安装部署。
初学者也可轻松上手 Sherlock8
AI。极少的图片就可以进行有效异常
培训 ；可以对新图片在 Sherlock8 AI
里直接进行连续培训，之前培训过的
图片无需再培训，节省时间 ；分割架
构里有丰富的图绘工具，简易省时 ；
自动生成超级参数配置，方便无经验
用户 ；丰富的算法，包含 AI 算法、
海量 2D/3D 算法 ；详细的诊断报告，
简化问题查找 ；灵活的 Sherlock8 AI
平台，加强了程序灵活度和控制，提
高了检测精确度，避免陷入过度培训。
适用于打造和部署产品质量检验
系统、产品分类系统、字符识别系统
等，可满足汽车、包装、电子、制药、
医疗等多个行业的使用需求。
天云数智
AI-Vision 3D 检测软件
AI-Vision 3D 检测软件，采用“软
件来自流程，更服务于流程”的新型
工业软件设计思路，拥有 6 大特征 ：
真 3D 处理，点云处理高效准确 ；大
屏式设计，零代码开发数字化看板 ；
开放接口，无感完成设备对接与更换；
生产统计，实现数据追溯和实时管理；
智能脚本，降低程序设计门槛和难度；
全面帮助文档，示例 / 功能 / 原理随
用随查。
与国际知名的 3D 视觉测量软件
对比，AI-Vision 3D 检测软件的几何
测量结果偏差在 0.01mm 以下，几何
拟合结果在 XYZ 三轴的分量上偏差
小于 0.001，在点云加载、图像滤波、
图像变换、几何测量、特征查找等方
面，分别有 65%、89%、78%、16%、
43% 的速度提升。
应用于基于点云图像进行定位、
测量的所有工业生产应用场景，如
模具尺寸的测量、轮胎尺寸的测量、
PCB 引脚焊接体积的测量、汽车连接
器 Pin 针的测量等。
盟拓智能
Mini LED 基板涨缩检测系统
Mini LED 基板涨缩检测系统，
提供了一种基板检测方法、装置、电
子设备及存储介质，通过将待检测基
板分别与标准基板库中的各个标准基
板进行比对，通过焊盘的偏移量确定
最接近的目标标准焊盘，再基于目标
标准焊盘确定待检测基板焊盘的涨缩
程度，并根据涨缩程度对该基板进行
分类。
成像分辨
率 2.4~4μm 可
选 ；测 量 精 度
4~10μm（取决
于所选成像分
辨率和基板尺
寸）；自动上下
料接驳，通过与流水线传送带连接，
实现自动在线基板尺寸分析 ；用户可
以自定义分析结果，设置基板分类等
级，系统会自动输出基板分类 I/O 信
号，以供后续收板机按照类型收纳 ；
用户可以编辑检测焊盘的方式，可选
基板四角测量、基板平行边测量、基
创新奖 Innovators Awards
视觉系统设计 Vision Systems Design China Jun/ Jul 2024 45
板对角线测量、自定义测量等模式。
应用于 Mini LED COB 生产线的
基板钢网匹配。
斑马技术
GevIQ 25Gigabit/s GIGE 相机数
据采集卡
Zebra GevIQ 是一款提供通用
GigE Vision™ 采集卸载的网络接口卡
（NIC），多个端口的速度达 25 千兆比
特 / 秒。突破了基于 10+ GbE-GevIQ
智能网卡的定制或专有解决方案，提
供了一个更通用和广泛兼容的替代方
案，直接在板载上执行 GigE Vision
数据包处理，可以从一个或多个相机
捕获而几乎不会丢失任何图像数据。
支持通用的 GigE 视觉相机 ；使
用两个 25GbE 端口，处理多达 32 个
摄像头 ；使用 Zebra Gecho 事件记录
工具，用于监控和故障排除。适用于
半导体行业、汽车行业、电子行业等
需要高速图像采集供检测的应用场景。
视界纵横
ICW76 系列读码器
ICW76 系列采用背照式全局快
门 CMOS 图像传感器，集成四核高
性能处理器，搭载专用深度学习 NPU
加速单元，具备多核多线程解码方式，
重构数据流并行处理。自研核心解码
算法与深度学习算法模型，条码识别
率 99.99%，解码速度达毫秒级。
分辨率 130/230/500 万像素，帧
率 120fps，光源有红白可选，20 多颗
高亮 LED ；支持识别各种一维码、二
维码以及镭雕、喷墨等 DPM 码 ；支
持静态及动态应用场景，动态节拍可
达 6m/s。
对 DPM 码具有超强解码能力，
能应对污渍码、镭雕码、低对比度、
极小码等特殊条码。
昂视智能
锂电池盖板外观全检设备
昂视锂电池盖板外观全检设备，
搭载 PiqsX 视觉检测平台和昂视自主
算法，能够实现锂电池盖板的正面、
背面及侧边不良缺陷的超高分辨率检
测。采用包括集成多光场多光谱成像、
高速相机与自研正背面光源相结合、
无影反射式打光结构等光电技术，能
够区分锂电池盖板表面的各种缺陷，
如划痕、崩边、压印等，全面检测锂
电池盖板的正面、背面及侧边，实现
四面不良缺陷的检测。
具备自动 OK/NG 分开下料的功
能，能够自动完成下料和码盘，能够
与客户的 MES 系统对接，实现数据
的实时传输和共享，方便企业进行生
产管理和质量控制。兼容多款产品规
格，能够适应不同型号、不同尺寸的
锂电池盖板检测需求，在多种生产场
景下都能够得到应用。
华睿科技
AE系列小面阵相机AE5207MG010
AE5207MG010 新一代工业小面
阵 相 机， 分 辨 率 2048×1200 像 素，
像素尺寸 4.0μm，帧率 48fps，全局
快门曝光。该产品选择低功耗平台，
结构设计层面标准化设计，软件层面
优化整体架构，多重手段保证整机功
耗降低，同时提供清晰、稳定的图像
质量。
千兆以太网接口提供 1Gbps 带
宽，最大传输距离 100m ；256MB 板
上缓存用于突发模式下数据传输或图
像重传。支持软件触发 / 硬件触发 /
自由运行等多种模式。支持锐度、降
噪、伽马校正、查找表、黑电平校正、
亮度、对比度等 ISP 功能。支持多种
图像数据格式输出、ROI、Binning、
镜像等。
适用于要求超低功耗、超高精度
成像应用，如锂电、3C、汽车、物流、
屏显、光伏等。
产品撷英 Products Highlights
46 Jun/ Jul 2024 视觉系统设计 Vision Systems Design China
LMI最新发布Gocator 4000系列智能3D同轴
线共焦传感器
Gocator 4000 系列智能 3D 同轴线共焦传感器引入同
轴线共焦传感技术，提供高
速、高精度、高分辨率、零
阴影且无遮挡的 3D 在线扫
描和检测，X 方向分辨率达
1.9μm，视野达 5.0mm，具有
杰出的兼容角度（最大兼容
角度达 ±85°）。同轴光学设
计实现零遮挡扫描简单或复杂的材质表面。得益于其更大
的兼容角度，在检测一些目标物应用时，例如较陡构件、
超弯曲表面和深凹槽等，提供更精确的测量结果，适用于
半导体、消费电子和动力电池等行业应用。
主要特点 ：
• X 方向分辨率达 1.9μm
• 视野达 5.0mm
• 最大兼容角度达 ±85°
• 在一定测量范围内速度达 16kHz+（使用 Gomax
NX 或 PC 加速），在 100% 测量范围内速度达 4kHz+
• 内置测量工具和 I/O 连接
• 易于安装和系统集成
LMI，www.lmi3d.cn
imaFlex CXP-12 Quad图像采集卡
Basler 全新 imaFlex CXP-12 Quad 图像采集卡，
集成图像采集、图像处理以及信号处理三
大功能，通过四通道设计，支持高
达 50Gbps 的数据传输速度，能够更
快地传输大量数据，加速图像获取
和处理速度，提高效率。
该图像采集卡使用图形化开发
环境 VisualApplets，结合 FPGA 处理优势提供实时预处理
结果，过滤 80% 冗余数据，减少主机端 CPU 资源消耗，
提高稳定性，可以直接调整图像处理算法和数据处理流程。
该图像采集卡具有图像预处理功能，减少了对高
性能 CPU 的依赖，从而降低系统硬件成本。可通过
VisualApplets 对 FPGA 进行可视化编程，允许根据实际需
求定制图像处理算法，进一步降低软件开发成本。
Basler，www.baslerweb.cn
XF系列视觉传感器
堡盟针对包装检测应用推出的 VeriSens 家族的 XF 系
列视觉传感器，拥有一体式视觉检测模块，
结构紧凑、节省空间，可轻松安装在涂料
灌装产线上，负责包装的最终检测。
XF 系列拥有高灵活性，专门应对
不同颜色的图像分析，包括黑白或彩色
图像，其包含所有 VeriSens® 的特征，具
备 22 项监测功能，并始终提供适用的图
像工具。只需一个传感器就足以同时完
成多项检查，比如物体特征与位置检查以及文本（OCR /
OCV）和一维 / 二维码读取等。
集成了镜头与 LED 光源（白光或红外光）及日光滤
光片，抑制环境光干扰，突显物体特征。采用铝 IP67 或
不锈钢 IP69K 等高防护等级外壳，增强耐用性。XF 系列
所有产品均集成 FEXLoc®
360°目标定位功能，确保可靠
的目标识别。XF 系列检测速度快，长期使用性能稳定。
堡盟电子，www.baumer.com
Computar全新MPX系列镜头
Computar 全新 MPX 系列镜头，采用高质量光学元件
和精密制造工艺，确保成像系统在各种条件下都能提供出
色的 MTF 性能，满足各种应用需求。
MPX 系列优化了镜片组设计，选用高质量光学玻璃，
能显著减少图像在镜头中心和边缘的形变差异，提供更加
真实和自然的视觉效果。镜头通过了 IEC 耐振测试，可
适用于严苛以及振动的检测环境，是 3D 扫描、AGV、无
人机等行业的理想选择。
该系列镜头支持 2/3 英寸靶面，具有 1600 万像素分
辨率，能够捕捉到更多的细节和信息，为后续的图像处理
和分析提供更为丰富、准确的素材。
Computar，www.ganz-computar.com
