自上世紀五十年代起,紅外熱成像技術的重要應用在于航空航天、制導反導、搜索跟蹤等軍事領域。至今,這項技術在工業(yè)測溫、安防、消防、建筑、復合工程、電力、汽車輔助駕駛等民品領域有了極大地發(fā)展,并有著巨大的發(fā)展前景和潛力,因而紅外技術也是當今國內(nèi)競相發(fā)展的重點技術之一。
另一方面,隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、計算機視覺技術的快速普及和制造業(yè)的升級需求,越來越多機器視覺方案滲透到計量、檢測領域。視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準確地找到被測零件并確認其位置,相對于過去的人工檢測,機器視覺檢測很大程度上提高了產(chǎn)品缺陷檢測的準確性和速度,對整個裝備制造生產(chǎn)過程的效率都有所幫助。
(圖片來源:艾睿光電)
而機器視覺檢測設備在檢測的應用中,熱數(shù)據(jù)至關重要。雖然機器視覺軟件可以發(fā)現(xiàn)諸多生產(chǎn)問題,但無法檢測熱異?,F(xiàn)象,例如在半導體封裝領域,圖像敏感器件尺寸越來越小,產(chǎn)品系列也越來越豐富,核心測試指標也在不斷變化:MTF、畸變、信噪比、光源亮度、均勻性、色溫、系統(tǒng)成像能力等評估方面對檢測設備來說,需要的不僅是鏡頭和相機,機器視覺需要準確拾取配件的熱量并進行綁定,而在非接觸式精確測溫方面,沒有任何產(chǎn)品可與熱像儀媲美。熱圖像不僅為機器視覺增添了一個新的維度,還為無損檢測提供了更完美解決方案,可為專業(yè)人員和決策者提供更多的信息。
紅外熱成像技術近年發(fā)展
我國的紅外技術發(fā)展已經(jīng)日新月異,數(shù)十年前國內(nèi)的非制冷紅外熱成像技術產(chǎn)品還主要以單元、多元器件進行掃描成像為主,直至2010年一批以艾睿光電為代表的紅外成像技術研發(fā)制造企業(yè)出現(xiàn),經(jīng)過多年的持續(xù)技術攻關,完成了發(fā)布國內(nèi)首款非制冷紅外探測器,具有高分辨率、高幀頻(25Hz)、低噪聲的優(yōu)點,最小像元尺寸做到了10μm 1280×1024(百萬像素),填補了國內(nèi)紅外熱成像市場空白。
發(fā)展至今,在民用領域中,紅外熱成像儀行業(yè)已基本實現(xiàn)市場化競爭,國內(nèi)從事紅外技術產(chǎn)品研制、生產(chǎn)和經(jīng)營的單位擴展至400余家,上市企業(yè)統(tǒng)計約20余家,其中包括以艾睿光電、??低?、高德紅外和大立科技為代表的優(yōu)秀企業(yè),各大企業(yè)面向市場自由競爭。并隨著紅外熱成像儀在各行業(yè)應用的推廣,國際民用紅外熱成像儀行業(yè)將迎來市場需求的快速增長期。
數(shù)據(jù)顯示2021年預計市場規(guī)模將達到4000億元,紅外產(chǎn)業(yè)已進入成熟期。
紅外熱成像技術在機器視覺領域中的應用優(yōu)勢
1、精確度高
在檢測行業(yè),機器視覺優(yōu)勢明顯優(yōu)于人類視覺,因為機器視覺可同時觀測微米級的目標,加有紅外熱成像技術賦能,可針對微小目標分辨,能更好地排查機械的潛伏性熱隱患。
2、穩(wěn)定性高
機器視覺解決了非常根本的問題,不穩(wěn)定性,可避免漏檢率。且機器視覺檢測設備沒有疲勞問題,算法中設定好的程序,執(zhí)行無失誤,這在質(zhì)控中可大大提升效果可控性。
3、信息的集成與留存
基于紅外熱成像儀的PC分析軟件的操作,可對數(shù)據(jù)二次分析。如此,機器視覺獲得的信息量是全面且可追溯的,并且相關信息可以很方便的集成和留存。這對及時檢測、次品剔除、質(zhì)量控制和成本控制是都非常重要的。
綜上,紅外熱成像+機器視覺解決方案發(fā)展迅猛,性能與成本優(yōu)勢突出,并隨著產(chǎn)業(yè)化發(fā)展功能也在不斷地提升和拓展。應用模塊化的通用型設備可以有效地提升開發(fā)人員的工作效率,縮短開發(fā)周期。