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光,这样改变“视界”
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2024-11-11 14:06:05来源: 中国机器视觉网1032

在光的世界里,每一次细微的发现都可能开启一场新的技术革命。作为无处不在却又难以捉摸的存在,“光”正悄然改变着我们的“视界”。在这个充满机遇与挑战的时代里,《机器视觉》杂志有幸对话成都恒坤光电科技有限公司董事长霍永峰先生,他以其卓越的学术背景、敏锐的市场洞察力和深厚的技术积累,为我们揭示了光学技术如何一步步“改变视界”,为智能制造与工业检测注入新的活力。

M:MACHINE VISION

H:霍永峰

M:霍董您好!您作为行业光学领域的领军人物,在机器视觉行业取得了令人注目的成就,能否先分享一下您的学术背景及创业经历?

H:我大学本科学的是光学,硕士学的是计算机视觉,这样的学术背景让我能够跨领域思考,为我的工作提供了独特的视角。毕业后我专注于能量光学的设计与研发中,有幸被评为成都市特聘专家,LED照明行业配光专家。我拥有超过十年的紫外集成电路曝光光源研发经验,并在LED照明配光领域首次引入了微积分技术和自适应胶体技术,实现了技术上的重大突破。这些努力让我在该领域获得了超过200项专利技术及多项专有技术,为行业的发展做出了自己的贡献。

创业多年,我深刻体会到做企业“唯有创新才是出路”的道理,所以,在国家倡导新质生产力的背景下,我们团队积极响应,在稳固LED常规照明领域的技术领先的同时,进军机器视觉照明领域及紫外固化领域,相信假以时日一定会崭露头角。

M:请您简要介绍一下恒坤光电的发展历程,有哪些关键转折点奠定了今日在行业中的基础?

H:成都恒坤光电科技有限公司自2012年成立以来,便踏上了创新驱动的快速发展之路。公司目前已申请的专利300多项,已获得专利授权287项,其中授权发明专利19项,申请PCT专利三项;软件著作权两项。获得了四川省首批瞪羚企业、国家专精特新科技小巨人等荣誉,更奠定了公司在LED照明配光领域的领先地位。

进入2023年,恒坤光电迎来战略转型的关键期,标志着公司发展的新篇章。同年5月,恒坤视讯光电科技有限公司应运而生,专注于视觉照明技术的研发与制造;次年5月,恒坤朗宇光电科技有限公司成立,聚焦于紫外固化设备领域,双轮驱动,加速布局工业照明市场。截至2024年8月,恒坤视讯已取得显著成果,包括1项发明专利授权、8项发明专利受理中、15项实用新型专利及3项外观专利授权,另有2项发明专利正在申请中。而恒坤朗宇亦不负众望,斩获2项发明专利授权,设备订单已排至2025年底,彰显了公司在工业照明领域的强劲增长势头。

公司经过这一系列战略部署,恒坤光电已从传统的LED常规照明领域成功跨界至工业照明领域,并通过多项创新专利迅速抢占行业制高点,形成较强的技术壁垒,为行业转型升级做好了准备。

M:请谈谈机器视觉照明与传统照明在光学设计上的核心差异在哪里?从光学设计到实际用应用的过程中,公司克服了哪些难题实现产品化? 

H:传统商业照明,侧重于远场照明,主要追求的是整体环境的亮度与舒适度,确保光线覆盖广泛区域,满足日常照明需求。相比之下,机器视觉照明则更倾向于近场照明其设计精细复杂,旨在捕捉目标物体的每一个细微特征。这种差异体现在光谱覆盖的广度上,机器视觉照明需覆盖更宽的光谱范围,以便在不同波长下准确识别物体细节;同时,在光场分布上,它不仅要求照度均匀,更强调亮度及光强角度分布均匀性,这是确保图像质量、提高检测精度的关键。

在实际应用中,这种差异尤为显著。以线光源产品拍摄高反光物体为例,最初我们设计的方案通过建立建立均匀的光场,通过减少光源数量实现高效光输出,视觉上达到光斑的良好截止效果,我们以为这就能满足客户的使用需求。然而,在客户测试中,反馈在输出图像中有一道道的灯珠影子,我们这才恍然大悟,原来工业相机的抓拍频率远高于人眼的分辨率及抓拍频率,光源能量密度、表面亮度均匀性及光强角度分布的均匀性对于最终的成像质量起到决定性影响。

随即我们修改灯珠密度再设计研发了一款专用的菲尼尔透镜膜便轻松解决了该问题,并且相较于同行采用扩散膜消灯珠影子的方案大幅提高工作面照度,帮助客户轻松应对终端客户大幅提高检测速度的要求。这个例子不仅彰显了我们在光学设计领域的深厚实力与快速响应能力,也进一步强调了机器视觉照明相较于传统照明在光学设计原理、技术应用及实际效果上的根本性差异。

也正因机器视觉照明的特殊需求与传统照明不尽相同,我们在研发视觉照明产品的初期确实经历了不少试错与调整。这主要源于我们对行业应用经验的相对缺乏,因此我们积极向同行学习,坚持理论与实践相结合的原则,与客户保持紧密沟通,不断迭代优化产品设计,最终成功量产了几个系列产品,为公司的长远发展奠定了坚实的基础。

M:研发“弧面无影光源”的过程中,遇到了哪些技术难题?又是如何克服这些困难和挑战的?

H:在与客户接触的过程中,我们发现弧面检测领域是众多厂商面临的共同挑战,尤其是弧面高反光物体的外壁缺陷检测,其难度更是让业界头疼不已。这激发了我们研发“弧面无影光源”的决心,旨在从根源上解决“平面无影光源”难以触及的难题。

虽说采用线扫方案可以解决该难题,但费用高昂且客户需对其生产线进行大幅改造,我们选择了更为经济高效的道路。这一过程中,最大的技术瓶颈在于如何在曲面上实现光线的均匀分布与无阴影效果。为此,我们利用专利的微结构技术巧妙解决了光场均匀性问题,帮助客户大幅降低检测成本,提高了检测效率。

当然,我们还遭遇了诸多细微而关键的挑战。如何在弧形的导光板上精准布局微结构反射点以实现光线的均匀散射?如何优化占空比以平衡光强分布与成本控制?以及如何解决光刻胶在精细加工过程中易碎的问题,确保微结构的完整性与稳定性?面对这些问题,我们通过一系列实验,成功攻克难题并率先通过专利审查,抢占市场先机。

M:面对当前机器视觉行业光源技术的同质化竞争,恒坤光电如何探索并确立自身的创新点与差异化优势?

H:市场竞争是不可避免的,这既是同质化竞争也是差异化竞争,是风险也是机遇,恒坤光电应抓住产业升级的绝佳时机,利用自身的光学技术及产业加工配套优势,迅速进入与专业相匹配的领域,积极配合系统方案商解决困扰行业的痛点问题,如已解决的大幅面玻璃、薄膜缺陷检测难题。

未来将计划进一步攻克电路板检测行业的AOI、AVI光源技术难题,以及半导体检测行业超高亮度灯箱光源和2.5D、3D结构光技术的挑战。这些举措不仅能够为客户创造价值,推动行业进步,还能使恒坤公司在激烈的市场竞争中脱颖而出,确立其独特的创新点与差异化优势,实现可持续发展。

M:您对“光学改变视界”抱有怎样的长远愿景?

H:在追求极致图像检测的征途中,高质量计算机视觉图像的获取是基石。而这样的图像,不仅依赖于工业相机及传感器的性能,被检物高质量照明光场的建立也至关重要。而高质量照明光场的建立,它不属于基础材料、基础工艺、基础理论的范畴,它仍然属于应用技术领域的范畴,同样承载着推动行业前行的重任。我们坚信,我们可以利用光走出一条更便捷的检测之路,这项技术不应成为限制中国创新的桎梏。

凭借恒坤光电在光学配光领域积累的深厚经验与技术底蕴,我们有信心在不久的将来,通过洞察行业需求,解决技术难点,把握行业隐形痛点,为行业带来全新的光学技术解决方案,为视觉检测提供一个更清晰的“视界”。

  • 陈坚松

    访苏州阿普奇物联网科技有限公司创始人兼董事长

    访苏州阿普奇物联网科技有限公司创始人兼董事长陈坚松
  • 丁丁

    杭州灵西机器人智能科技有限公司创始人

    创新是一个国家发展的不竭动力,更是一个企业发展的灵魂。杭州灵西机器人智能科技有限公司就是这样一家以创新为立身之本的新型科技企业,尤其是以2.5D线扫相机入围机器视觉创新产品TOP10,为锂电行业乃至更广泛的工业制造领域带来了深刻的变革与贡献。近日,《机器视觉》杂志特邀杭州灵西机器人智能科技有限公司创始人&CEO丁丁先生,详细解读了这一创新产品的技术亮点,并就公司的创立初衷、技术创新、市场前景以及未来趋势等话题进行了深入交流与探讨。
  • 霍永峰

    成都恒坤光电科技有限公司董事长

    在光的世界里,每一次细微的发现都可能开启一场新的技术革命。作为无处不在却又难以捉摸的存在,“光”正悄然改变着我们的“视界”。在这个充满机遇与挑战的时代里,《机器视觉》杂志有幸对话成都恒坤光电科技有限公司董事长霍永峰先生,他以其卓越的学术背景、敏锐的市场洞察力和深厚的技术积累,为我们揭示了光学技术如何一步步“改变视界”,为智能制造与工业检测注入新的活力。