赋能智能制造，海伯森线光谱共焦传感器破题3D视觉检测

伴随2021年各项数据的陆续公布，“中国制造”也迎来令人振奋的消息：截至2021年，我国3C产能已占全球70%份额（艾媒咨询：《2021中国智能制造专题研究报告》）。

这意味着全球3C产品的加工和组装工厂，绝大部分在中国。

手机 、笔记本等电子元器件、配件的高精密化趋势，也对工业质检与测量提出了更高要求。在更广泛的工业制造领域，机器视觉已在替代人眼，对物体进行非接触检测、测量，进而提高加工精度、发现产品缺陷并进行自动分析决策。

中国工程院院士谭久彬在两年前的一场论坛上直接点题： “没有超精密测量，就不会有高质量的高端装备制造。”

刚刚过去的2021年，海伯森技术（深圳）有限公司（下称海伯森）接连迎来了全新突破： 国产首台3D线光谱共焦传感器 HPS-LCF1000、 高性能 3D面阵固态激光雷达 HPS-3D640 相继诞生。

前者广泛应用于工业生产制造的微观视觉检测，后者更侧重于为机器人、AGV等工业场景的测距避障和安全防护。

它们的出现，在精确测量、视场角、分辨率等多个方面，为中国高精密制造提供了更高维度的视觉工具。

3D线光谱共焦传感器，赋予工业检测亚微米级洞察

机器视觉，是指利用光学传感设备，配合机器视觉算法赋予智能设备人眼功能，从而对物体进行识别、检测、定位等功能。

传统的工业检测方式主要是人工，在机器被赋予3D视觉后，可以在更复杂的环境里更精准地识别物体缺陷。业界认为，从2D到3D的过渡，将成为继黑白到彩色，低分辨率到高分辨率以及静态图像到电影之后的第四次革命。

随着5G、AI等技术的发展，行业应用需求不断提升，2D视觉已无法满足对复杂场景中物体的识别和尺寸测量，因此催生了3D视觉技术。相对于2D视觉，3D视觉的技术门槛更高，涉及光学、结构、散热等跨学科领域，再加上芯片、算法构成的复杂系统设计，需要足够的时间投入和高技术人才培养。

作为国内高端智能传感器生产制造商，海伯森经过两年多的技术攻关，正式推出了全国首台 3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000。

它采用光谱共聚焦原理，通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值。其拥有2048点/线超高分辨率、业界最快的35000线/秒超高速扫描，测量的精度已实现亚微米级（100nm-1μm），极值精度为0.3μm（一根头发丝的1/200）。

配以先进的表面补光技术和系统算法集成，使HPS-LCF1000具备超高的3D检测成像分析、横纵向亚微米级分辨率、优异的材质适应性等技术优势，可全方位立体检测出电池正负极材料的外观、电池壳体尺寸和焊接点等缺陷。

△ 锂电检测应用3D线光谱共焦传感器HPS-LCF系列△

据悉，目前海伯森已与国内诸多工业制造标杆企业建立了合作关系，其中包括华为、比亚迪、富士康等，其精密测量设备在电子3C、包装材料、医疗卫生和科研教学等领域中应用极为广泛。

面阵激光测距，软硬件赋予强悍视野

面阵固态激光雷达HPS-3D640是基于ToF原理的高性能多线激光测距雷达，与现有的3D测量方式相比，ToF具有探测距离远、设备易于小型化、动态表现好等多种技术优势。具体表现为：

更强光源， 产品强光性能高达80000Lux，能够有效降低环境光的影响，不论是夜景还强光环境下，都能实现可靠的测量结果。

更大视场角和更高分辨率， 可实现最大68°*55°的超大视场角，分辨率达640*480，每帧可输出 307200个点的距离数据，最小分辨率仅为1cm，相较上一代产品，精度也提升了2倍。

为确保产品高可靠性，海伯森还针对产品进行了软硬件双升级，比如嵌入了高性能处理器，确保稳定测量的同时数据输出，一次拍摄即可生成3D点云数据，并可进行实时传输。全新升级的技术，无论在数据测量稳定性方面，还是成像细节的展现上都表现出色。

硬件上，配备了全固态工业级IP67防护设计，产品可在-10℃—55℃温度内正常工作，同时保证产品5—8W低功耗，更能满足产业升级背景下，愈发严苛的应用需求。

配合小巧的体积，易于集成，可灵活部署，适用于更复杂的环境。目前，HPS-3D系列面阵固态激光雷达因其强悍的性能与丰富的功能设置，广泛应用于包裹体积测量、敏感区防护、3D建模、人员计数、智能交通、车辆控制等各个场景。

小结

目前，海伯森已经具备涉及力学、光学、机械、电子、算法等方面的核心技术，并综合运用于传感器产品的开发和规模化生产，推动着传感器上下游产业的进步。

对于数字化转型关键期的中国工业智能制造而言，需要依托更为精密的高端设备提升生产的效能，而在柔性制造需求下，高端设备的功能要满足多变的市场需求，还是要通过传感器来实现。

正如海伯森研发的机器3D视觉产品，无论是3D线光谱共焦传感器的微观检测，还是面阵固态激光雷达3D识别，都赋予了智能制造更高维度的工具，有着广阔的市场前景。