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聚（jù）焦機（jī）器視覺核心技術，思特威賦能主（zhǔ）流工業智（zhì）能化應用

2023-12-7 來源：思特威作者：-

工業機器視覺（jiào）一直是生產和製造領域的得力助手，猶如生產線上的"明眸"，為質量控製、自動化生產、產品識別（bié）和監（jiān）測等任務提供了無可比擬的精準性和（hé）效率。然而，隨著科（kē）技的飛速（sù）發展和應用領域的不斷拓展，對圖像傳感器的需（xū）求愈發（fā）迫切（qiē）。據Yole最新預測，未來四年內，工業CIS市場將保持高速增長，到2027年市場規（guī）模將達（dá）到13.02億美元。

機器視覺技術正成為現代工業中的（de）核心（xīn）驅動力。作為創新領域的先行者之一，思特威在全球範圍內（nèi）擁有顯（xiǎn）著的技術影響力和市場地位。通過其技術領先的全局快門（mén）SmartGS®技術在無人機、QRC讀取器、智能移動家居（jū）設備等有廣泛（fàn）應用（yòng）。據TSR最新數據，2022全（quán）年思特威在無人機、QRC讀取器兩大領域市（shì）場份額均居全球首位。其中，思特威占全球消費類無人機避障市場份（fèn）額約90%，預計2023年將以10%的年增長率持續增長。依（yī）托在這些機器視覺和智能電器領域的（de）成功（gōng）應用和技術優勢切入，本文（wén）介紹思特威在工（gōng）業相機和機器人領域的產品布局和前景。

作為以應用發展趨勢為產品技術導向的企業，思特威（wēi）歸（guī）納總結了工業各應用領域/應用場（chǎng）景對於智能化圖像處理（lǐ）的實際需求，開拓了以下三大類別（bié）產品係（xì）列：麵陣、智（zhì）能交通係統(ITS)、線陣，全方位（wèi）覆（fù）蓋主流工業智能化場景。

SmartGS®技術引領工（gōng）業視覺（jiào）革（gé）新

與（yǔ）其他領域采取的卷簾快門(Rolling Shutter)曝光方式不同，高速運動物體造成的形變（biàn）偽影（yǐng）可能產生的誤差（chà）將在機器視覺場（chǎng）景下被無限放大，擁有高幀率、無畸變的全（quán）局（jú）快門(Global Shutter)成為了工業麵（miàn）陣應用和智能交通（tōng）係統的首（shǒu）選。

麵陣應用全景解析

在全局快門技術方（fāng）麵，思特威公司具有先發優勢。自2017年起，思特威便（biàn）開始布局機（jī）器視覺應用領域，並著手研發SmartGS®技術。基於該技術，思特威迅速推出了全（quán）球首顆采用BSI像素架構和全局快門技術的圖像傳感器產品（pǐn），並（bìng）成（chéng）功應用於工業麵陣圖像傳感器領域。目前此技術已經迭（dié）代到第二代SmartGS®-2，相（xiàng）較於第一代技術大大提升了夜視效果，感度和高溫性（xìng）能。在第二代的基礎上思特威（wēi）2022年又（yòu）推出了SmartGS®-2 Plus技術，通過High Density MIM(HD MIM)技術（shù）進（jìn）一步提升性能。與前代技術相比，SmartGS®-2 Plus技術能夠（gòu）帶來顯著的（de）噪聲性能（néng）改進。依托SmartGS®-2 Plus技術優（yōu）勢，麵陣係列（liè）產品取得了突破性（xìng）的噪聲性能改進，對比前代（dài）技術產品，提升顯著，並且接近卷簾（lián）快門（RS）產（chǎn）品的噪聲性能。

在SmartGS®-2 Plus技術的加持下，思特威在2021年開始布局工業（yè）用麵陣圖像傳感（gǎn）器係列產品，並不斷推出業界領先的高性能產品，如最新SmartGS®-2 Plus技術產品SC535HGS，具備低噪聲、5MP高分辨率（lǜ）、高量子效率（QE）、高滿阱電子（FWC）四（sì）大特點（diǎn），可大幅提（tí）高高端機器視覺應用對高速移動零件的檢測能力，實現在低照度環境下的高質量圖像捕捉，提高生（shēng）產（chǎn）效率。

思特威麵陣係列產品可賦能以下四大場景智能化升級，確保無失真的成像和高速的圖像采集性能，為高（gāo）端工業機器視覺應用帶來了更精確、高效的視覺檢測、質量控製和生產（chǎn）優化能力，顯著提升工業生產的效率和品質。

1．新能源材料檢測

其高精度圖像采（cǎi）集（jí）功能（néng）使其能夠對鋰電池和光伏麵板進行（háng）全麵而高效的缺陷檢測。例如對於鋰電（diàn）池，產品能夠捕捉薄膜或電極表麵的微小瑕（xiá）疵，例如氣泡、汙點或異物，確保電（diàn）池製造過程（chéng）中的一致（zhì）性和高質量。

SmartGS®麵陣係列產品應用場景一：賦能光伏麵板等新能源材料檢測（cè）

2．電子產品質量檢測

PCB板作（zuò）為電子產品的基礎組件，其質量和性能直（zhí）接影響著整個電子（zǐ）產品的可靠（kào）性和穩定性。然而，在製造過程中，PCB板可（kě）能存在著各種潛在缺陷（xiàn），例（lì）如（rú）焊接問題、線路連接異常或元器件缺（quē）失等。思特威SmartGS®麵陣係列產品憑借（jiè）其高精（jīng）度的圖像采集功能，能（néng）夠精準捕（bǔ）捉PCB板表麵的細微缺陷和異常情況。通（tōng）過實時監測和檢測這（zhè）些問題，傳感器可以幫助及早（zǎo）發（fā）現並定位潛在的質量問題，有效提升了生產線的檢測能力和效率，最終確保了PCB板製造過程中（zhōng）的產品質量與性能達到預（yù）期標準。

SmartGS®麵陣係列（liè）產品應用（yòng）場景二：賦（fù）能電子（zǐ）產品質量（liàng）檢測

3．半導體晶圓表麵（miàn）檢測（cè）

晶圓表麵的（de）微小缺陷或汙點可能對半導體器件的（de）性能產生重大影響，導致製造出的芯片存在質量問題。然（rán）而，這些缺陷常常（cháng）難以被肉眼觀（guān）察或傳統方法檢測（cè）出來。思特威麵陣係列圖像傳感器憑借其高分辨率和高靈敏度，能夠（gòu）精準捕捉晶圓表麵的微小缺陷，例如氣泡、劃痕或異（yì）物。通過（guò）快速而精確（què）的表麵掃描和檢測，傳感器能及早識別並定位這（zhè）些缺陷，有助於提前發現潛在質量問題，從而提升了半導體生產線的質量控製能力和生產效率。

SmartGS®麵陣係列產品（pǐn）應用場景三：賦能半導體晶圓（yuán）表麵檢測

4．工業機器臂/人

工業機器人在執行任務時，需要準確感知周圍環（huán）境，並進行實（shí）時反饋以確保精（jīng）準操作（zuò）和（hé）安全性。傳統的視覺技（jì）術在此情景下可能存在響應速度不夠快、圖（tú）像捕獲不夠精準等問題，無法（fǎ）滿足工業自（zì）動（dòng）化的高要求。思特威麵陣係列產品以其全局快門技術和高分辨率的優勢，能夠實時捕獲高清晰度圖像並迅速處理，為工業機器人提供更準（zhǔn）確的視覺支持。這種高精度（dù）的視覺反饋有效地（dì）提高了工業機器（qì）人的（de）操作精準度和安全性，大大（dà）提升了（le）工業自動化（huà）製（zhì）造的（de）效（xiào）率和可靠性。

SmartGS®麵陣（zhèn）係列產品場（chǎng）景四：賦（fù）能工業（yè）機器臂/人

智能交通係統(ITS)全景解析

ITS也麵臨著和工業（yè）麵陣應用類似的挑戰（zhàn），需（xū）要（yào）在各種環境條件下對車（chē）輛（liàng）和行人（rén）進行精準識（shí）別，而光線變化、車速、雨霧等因素會影響圖像的（de）清晰度和準確性。全（quán）局快門技術被視為解決這些問（wèn）題的有（yǒu）效手段。

思特威的ITS係列產品搭載第二代SmartGS®技術，采用並行電壓域讀取結構，大幅提升了最大快門速度，完善對高（gāo）速運動物體的清晰抓拍，兩款產品特別適用於ITS係統下對（duì）車牌及人臉的（de）快速獲取和識別；同時采用大（dà）Pixel的BSI工（gōng）藝設計，使暗光（guāng）下的感光（guāng）度較前代技術產品實現30%的提升，噪聲（shēng）降低40%，暗電流降低97.6%。

賦能交通視（shì）覺產業轉型升級：

1．高速公路卡口係統（tǒng）

傳統（tǒng）攝像頭可能在高速車輛通過時由於運動造（zào）成圖（tú）像模糊或失真，而思特威（wēi）麵陣係列傳感器能夠在同（tóng）一時間段內捕獲整個（gè）圖像的數據，避免（miǎn）運動造成的圖像模糊。此外，麵陣CMOS圖像傳感器擁有高速圖像采集能力，能（néng）夠實現快速高清圖（tú）像采集和處（chù）理，從而提高了車輛（liàng）識別的精度和速度（dù）。這種技術優勢幫助解決了高速公（gōng）路卡口在（zài）快速車輛通行過程中圖像識別的難題，提升了卡口數據采集的準確性和效率。

ITS係列產品應（yīng）用場景：賦能高速公（gōng）路卡口係統

LA線（xiàn）陣圖像傳感器係列（liè）：全方位機（jī）器視覺支持（chí）助力（lì）產業精細檢測

工業線陣應用全景解析

製造（zào）業（yè）轉型升級帶來對高端工業相（xiàng）機的巨大需求，思特（tè）威憑借深厚的技術支（zhī）撐，自2022年首次推出線（xiàn）陣圖像傳感器SC430LA後，快速發力，實現了機器視覺應用在高端工業級應用領域的全新突破（pò）。目前思（sī）特威LA線陣（zhèn）係列已成長（zhǎng）為思特威持續發展的重要引擎，覆蓋4K、8K、16K高（gāo）分辨率。該係列產品（pǐn）基於思特威獨有的SmartClarity®-3技術打造，結合全新（xīn）升級的BSI像素工藝和掩膜拚接技術，利用思特威（wēi）卓越的模擬電（diàn）路設計，具備高（gāo）分辨率、高QE、低能耗、高行頻四大特點（diǎn），可大幅提高高端工業線性相機應用的檢測能力，全（quán）天候實現高質量圖像捕捉，保障檢測的效率（lǜ）和（hé）可靠性。

與以下三大工業場景高度契合：

1．新能源光伏（fú）麵板檢（jiǎn）測

新能源光伏麵板（bǎn）檢測中的主要困難之一是需（xū）要準確檢測太陽能（néng）光伏麵板的缺陷，例如表麵瑕疵或生產過程中的異常（cháng）。這些（xiē）麵板通常具有大麵積，且需要高分辨率和高（gāo）速度的成像技（jì）術來實現（xiàn）缺陷的（de）精確檢測。此外，在檢測過程中（zhōng），需確保光伏麵板（bǎn）的表麵光滑性和一致性，以確保其在實際應用中（zhōng）的效率（lǜ）和性能。LA線陣係列產品（pǐn）通過提供超高分辨（biàn）率的成（chéng）像能力，對太陽能光伏麵板進行高速、高（gāo）清晰度的掃描，捕捉細微的瑕疵和異常。其線狀（zhuàng）成像結構使得在麵板掃描過程中能夠持（chí）續、連貫地捕獲圖像數據，確保對光伏麵板的全麵檢測。

LA線陣係列（liè）產品應用場景一：賦能新能源（yuán）光伏麵（miàn）板（bǎn）檢測

2．電動汽車和儲能鋰電池（chí）薄膜檢測

電動汽車和儲能鋰電池薄膜檢測中存在著一些（xiē）挑戰。這些薄膜需要進行（háng）高（gāo）精度的檢測，以確保其表（biǎo）麵光滑度和無瑕疵性。由於薄膜通常具（jù）有極（jí）細（xì）微的特征（zhēng）和較大的麵積，傳統的（de）成（chéng）像技術難以精準捕捉其細微缺陷，例如氣泡（pào）、汙點或異物。LA線陣產（chǎn）品以其優越的靈敏度和低噪聲性（xìng）能，可連續、無縫地捕獲圖像，提（tí）供全麵的檢測覆蓋麵積，幫（bāng）助確保產品質量，並提高生產效率。

LA線陣係列產品應用場（chǎng）景二：賦能電動汽車和儲能鋰電池薄膜檢測

3．智能製造流水線質量檢測

智能製造流水線質（zhì）量（liàng）檢測中存（cún）在著一些挑戰。這些流水線需要進行高效率（lǜ）、高精度的質（zhì）量監測，以確保產品的一致性和高品質。然而，傳統（tǒng）的成像技術往（wǎng）往（wǎng）無法滿足高速運行下的（de）流水（shuǐ）線需求（qiú），無法準確捕（bǔ）捉流水線上的細（xì）微（wēi）瑕疵和缺陷。思特威LA線陣係列（liè）產品可實現高頻（pín）率的（de）圖像采集，並能精準地檢測產品的表麵缺陷，如瑕疵、異物或損壞。其高性能成像（xiàng）功能（néng），有助於實現流水線的即（jí）時監測和質量控製，提高產品製造的精度（dù）和效率。

LA線陣係列產（chǎn）品應用場景（jǐng）三：賦能智能製造（zào）流（liú）水線質量檢測

隨著科技的快速發展，機器視覺（jiào）技術正在成為（wéi）現代工業的核心驅動力，引領著生產和製造領域的創新與進步。思特威作為機器視覺領域的領導者，不斷探索並引入新的技術和產品，完善（shàn）高（gāo）端產業布局。目前，思特（tè）威已通過對麵陣、ITS、線陣三大場景的探索，積累了豐富的產品矩陣，為不同領域的客（kè）戶提供多樣化且精準穩定可靠的解（jiě）決方（fāng）案。未來，我們（men）將繼續聚焦高端核心技術突破，加快推出更多高性能機器視覺應用產品，為思特威高端產品（pǐn）矩陣的持續豐富注入強勁的創新動能，助力加速高端CIS國產替代。

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