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春启沪上，智启视觉——VisionChina2025（上海）机器视觉展盛大开幕！

VisionChina2024（深圳）机器视觉展盛大开幕

2025年三地展会时间已公布欢迎报名

2025年上海 03.26-28 2025年北京 06.19-20 2025年深圳敬请期待

2024-10-22
VisionChina2024（深圳）机器视觉展完美谢幕！

2024年10月16日，深圳国际会展中心（宝安新馆）7号馆内，为期三天的中国（深圳）机器视觉展暨机器视觉技术及工业应用研讨会VisionChina 2024（深圳），在热烈的氛围中圆满落幕。

2024-10-22

传感器 创新塑造接触式图像传感器技术的未来: 紧凑设计机身集成高速、高分辨率、高动态范围成像与真实数据量测能力接触式图像传感器（CIS）技术的最新进展正在推动机器视觉系统的变革。凭借高速、高分辨率、高动态范围成像和真实数据量测 (True Metrology) 特性，CIS非常适合用于空间受限环境中的检测任务，包括电池、印刷和印刷电路板（PCB）生产线。CIS的一个优势是其与传统线扫描相机相比具有更小的外形尺寸。CIS与被检测物体之间的工作距离通常仅为10-20mm，而使用基于传统线扫描相机的检测系统时，与被检测物体之间的工作距离通常为250-500mm。在线自动光学检测（AOI）正逐渐成为现代生产线的重要组成部分，以实现实时、高吞吐量质量控制。对于设计紧凑的生产设备，只有CIS能够满足要求。CIS还具备高度集成的优势，它将摄像头、镜头和照明组件结合在一起，使得系统设计的速度大大加快，过程也更加简便。由于这些优势，越来越多的机器视觉应用开始采用CIS技术。图1 接触式图像传感器与传统线扫描相机对比高速和高分辨率：提升系统吞吐量速度和分辨率是视觉系统中的关键技术指标，同时也是目前许多CIS产品的局限性所在。因此，下一代CIS技术需要克服这些局限，提升成像性能。例如，在AOI中，为了满足电池生产线的高吞吐量需求，就需要高速和高分辨率。电池生产线在当今向电动汽车（EV）转型的清洁能源战略中扮演着关键角色。通过将更小的像素尺寸与更高的行频相结合，可以确保在满足所需检测能力的同时，不牺牲系统的吞吐量。高分辨率不仅能够提升检测能力，还能增加测量精度。图2展示了使用900dpi和600dpi分辨率对45µm/线和500µm/线的黑白线对目标进行测量时，所得到的模块化传递函数（MTF）、平均值以及标准差之间的差异。其中，600dpi是目前市场上大多数CIS模块所提供的常见分辨率。然而，使用900dpi时，精度可以显著提高，大约提升50%。图2 黑白线对目标的实测MTF、平均值和标准差使用Camera Link HS（CLHS）接口和光纤电缆，可以支持从AxCIS模块到图像采集卡的高速数据传输。每根光纤电缆能够以每秒24亿像素的速度处理数据，并且电缆长度可达300米。根据速度要求，一个图像采集卡可以连接到多个CIS模块，从而降低系统级成本。此外，光纤电缆对电磁波辐射具有完全不受电磁波干扰的能力，这种特性在高速传输的恶劣工业环境中显著提高了数据的完整性。高动态范围：使得系统能够检测暗色和反射性材料在黑白模式下，先进的CIS技术采用双线传感器，每条像素线均配备独立的曝光控制。这一创新架构允许在一次扫描中，通过为每条线设置不同的曝光时间，分别捕捉明亮与昏暗场景，从而生成高动态范围的图像。双线传感器捕获的两幅图像可独立输出和处理，或者，这两幅图像也可在处理前融合为一幅高动态范围图像。此技术已被广泛验证其有效性，特别是在拍摄涂有高反射性涂层且本身色调偏暗的金属卷筒电极时，即便在复杂多变的光照条件下，也能显著提升图像的可检测性。图3 采用不同曝光时间的双线传感器实现高动态范围（HDR）成像图4 电池涂层工艺计量学：高精度且无像素缺失使用CIS的另一个原因是其自带的自聚焦镜头具有远心特性，这一特性使得在进行计量测量时能够获得1:1光学放大且不失真的图像，同时还能检测缺陷。然而，目前市场上大多数CIS模块在组装时采用的是拼接工艺，即将硅晶片在CIS内部拼接在一起。这种做法会导致晶片之间出现无法控制的间隙，进而造成像素缺失。因此，对于这些缺失的像素，需要进行数据插值。然而，这种方法不仅丢失了真实的数据，而且在制造工艺不佳的情况下，还会导致传感器宽度无法控制。我们采用了一种不同的设计——通过交错排列CMOS传感器架构——来消除硅晶片之间的任何间隙。所有晶片都交错排列，以覆盖整个视野（FOV），确保没有任何像素缺失。该模块的图像处理功能会对来自每个晶片的图像进行对齐，并去除重叠的像素。这种独特的设计使得它真正适用于计量学应用，并能在水平方向上提供精确的测量。经过校准后，在20°C的环境温度下，800mm视野范围内可实现约50μm的精度。与传统的线扫描相机应用不同，CIS被放置在离待检样品非常近的位置。因此，需要对其进行防尘保护。因此，在选择CIS时，重要的是要确保其光路具有IP60防护等级，以防止灰尘环境的污染。接触式图像传感器的发展趋势接触式图像传感器最初是为消费电子产品开发的，如打印机和扫描仪。但如今已在机器视觉领域找到了重要应用。市场将持续推动该技术向更高速度和更高分辨率发展，以满足日益增长的需求。同时，为了适应多领域照明配置，CIS还需要具备更大的工作距离和更深的景深。此外，对于某些特殊材料，CIS还需要具备多光谱检测能力。整合所有这些先进特性将助力行业向更高价值的解决方案迈进，以完成更为复杂的任务。结论接触式图像传感器技术的持续发展也在为那些对精度和空间效率要求极高的行业中的机器视觉系统开辟新的可能性。凭借其高速、高分辨率和高动态范围成像的能力，以及紧凑设计形式下的真正计量学特性，CIS已成为电池生产、印刷和PCB检测等行业中的关键组件。通过解决像素间隙、高速数据传输和高动态范围等挑战，CIS技术已准备好迎接挑战，满足现代生产线日益增长的需求。那些能够充分利用CIS技术进步的公司，将在现代生产环境中占据有利地位，以满足现代生产环境中不断增长的需求。

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CMVU组团亮相德国斯图加特VISION2024国际机器视觉展

CMVU率领17家会员企业组成展团阵容，强势亮相！

2024年10月8日，德国斯图加特国际机器视觉展（VISION 2024）在德国斯图加特展览中心盛大开幕。

VisionChina2025（上海）机器视觉展完美收官

VisionChina2025（上海）机器视觉展完美收官

VisionChina展会

供应求购

2024年中国机器视觉市场研究报告

该报告调研统计了中国机器视觉市场近200家企业2023年相关业务数据，对机器视觉技术在多个行业关键领域的广泛应用与趋势展开刨析

中国机器视觉网 | 2024-08-27

本期人物: 深圳个元科技有限公司中国区总经理隆德锋

第三十二期《机器视觉》杂志

出版发行：中国机器视觉网
编著：中国机器视觉网
会员价：免费

往期 | 第三十一期《机器视觉》
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培训时间：3月份
培训地点：深圳市龙华区/光明区

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