方案概述

高速成像与精密光学测量技术在智能制造中的角色，已从"图像记录工具"升级为"工艺诊断与质量管控的核心基础设施"。无论是锂电池极片模切毛刺的在线检测、汽车零部件碰撞测试的运动分析，还是材料科学中毫秒级断裂过程的瞬态捕捉，都需要一套高速采集能力、多物理量同步架构、自主软件生态三者兼备的技术系统。

本方案集成高速成像、三维轮廓测量、光谱共焦位移传感与 sCMOS 科学相机四条核心技术线，构建覆盖"感知→传输→分析→反馈"全链路的智能制造视觉检测体系。方案基于 150 余项自主专利与软件著作权，全系产品通过 CE、FCC、KC、RoHS、REACH 等出口与可靠性认证，配套全国十余个城市服务网络与东南亚、日韩海外支持中心。

技术体系与产品矩阵

方案架构

从感知层到分析层的四层技术栈：

感知层高速CMOS/BSI CMOS/sCMOS传感器
线激光3D轮廓扫描
光谱共焦位移探测

传输层10GigE 主力接口（100m 传输距离）
CoaXPress 12（12.5Gbps、零丢帧）
USB 3.0（桌面/便携场景）

同步层TRIG / SYNC-IN / SYNC-OUT / IRIG-B
DAQ 模拟量多通道同步采集
多相机-多传感器统一时间基准

分析层自研 2D/3D 运动分析软件
DIC 全场应变 / PIV 流场测量模块
跨平台 SDK（Win / Linux / 麒麟）

核心解决方案

方案一 新能源锂电——极片模切与焊接在线检测

锂电池极片经涂布辊压后进行模切成型，此工序的切口质量（毛刺高度、挂渣残留）直接影响电芯安全。模具冲压和圆盘分切依赖刀具状态——刀具磨损导致毛刺渐进式恶化，传统离线抽检无法在第一时间追溯。激光切割虽无刀具磨损，但会产生微米级熔融飞溅颗粒，可能附着于极片表面造成后续微短路。

方案采用 SH6 高速相机（2560×2016 @ 2000 fps，全局快门 CMOS）正对模切工位，通过 TRIG 接口接收模切机冲压同步信号——每次切刀下行同一相位触发高速采集。逐帧回放可识别裂缝萌生位置、分离面平整度与毛刺高度变化趋势。激光切割工位采用 SH2 系列（1920×1080 @ 2000 fps），微距镜头追踪飞溅颗粒数量、粒径分布与运动方向，辅助优化辅助气体压力与喷嘴角度。

方案二 汽车制造——零部件冲击与碰撞测试

汽车保险杠冲击、门锁耐久、安全气囊展开、假人碰撞等测试工况需要同时获取高速图像序列与多通道力学数据。方案采用 SH6 系列高速相机（最高 2100 万像素 @ 1000–20000 fps），通过 IRIG-B 时间码与 DAQ 模拟量采集通道，实现相机、力传感器、加速度计在微秒级精度下的同步记录。

配合自研 6Dof 运动分析软件，可在假人关键部位粘贴编码靶标，多台相机同步采集后实时解算各部位的 XYZ 位移与 Roll/Pitch/Yaw 姿态角，结合假人内置力传感器数据实现损伤指标的精准量化与独立校验。SH8 超高速系列搭载国产自研 BSI CMOS 传感器，QE ≥ 95%，覆盖毫秒级至百纳秒级极端瞬态工况。

方案三 高校科研——DIC 全场应变与 PIV 流场测量

面向材料力学、流体力学、微流控、燃烧科学等前沿研究方向，提供高速成像 + 全场 DIC 应变分析 + PIV 流场测速的完整实验平台。SH6 系列覆盖从准静态拉伸（1000–2000 fps）到高速冲击断裂（5000–20000 fps）；SH8 系列覆盖霍普金森杆、激波管等极端瞬态工况（40000–120000 fps）。

自研 2D/3D 运动分析软件支持散斑 DIC 与粒子图像测速（PIV）双模式，输出全场位移场、应变场、速度场与涡量场。DAQ 同步通道可实现万能试验机载荷/位移信号与图像数据的像素级时间对齐，合成包含全场应变空间分布的完整应力-应变曲线。跨平台 SDK 支持 Windows、Linux 与麒麟操作系统，适配国产化科研环境。

方案四 精密制造——多传感器融合在线测量

面向超精密加工、半导体装备、精密装配等对尺寸公差有亚微米级要求的制造场景，集成高速相机、3D 激光轮廓仪与光谱共焦位移传感器，构建"面（2D/3D 成像）+ 线（激光扫描轮廓）+ 点（纳米级位移）"三位一体测量方案。

3D 激光轮廓仪用于焊缝成型检测、电池极片平面度扫描；光谱共焦位移传感器用于透明材料厚度、镜面反射表面的纳米级间隙测量——传统激光三角法在此类表面会因镜面反射而失效；高速相机用于捕捉高速运动部件的瞬态位姿，联合运动分析软件进行频域分析与故障诊断。

核心技术能力

总结：应用场景 → 解决方案速查