伴隨2021年各項數據的陸續公布，“中國制造”也迎來令人振奮的消息：截至2021年，我國3C產能已占全球70%份額（艾媒咨詢：《2021中國智能制造專題研究報告》）。
這意味著全球3C產品的加工和組裝工廠，絕大部分在中國。
手機、筆記本等電子元器件、配件的高精密化趨勢，也對工業質檢與測量提出了更高要求。在更廣泛的工業制造領域，機器視覺已在替代人眼，對物體進行非接觸檢測、測量，進而提高加工精度、發現產品缺陷并進行自動分析決策。
中國工程院院士譚久彬在兩年前的一場論壇上直接點題：“沒有超精密測量，就不會有高質量的高端裝備制造。”
剛剛過去的2021年，海伯森技術（深圳）有限公司（下稱海伯森）接連迎來了全新突破：國產首臺3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000、高性能3D面陣固態激光雷達HPS-3D640相繼誕生。
前者廣泛應用于工業生產制造的微觀視覺檢測，后者更側重于為機器人、AGV等工業場景的測距避障和安全防護。
它們的出現，在精確測量、視場角、分辨率等多個方面，為中國高精密制造提供了更高維度的視覺工具。
3D線光譜共焦傳感器，賦予工業檢測亞微米級洞察
機器視覺，是指利用光學傳感設備，配合機器視覺算法賦予智能設備人眼功能，從而對物體進行識別、檢測、定位等功能。
傳統的工業檢測方式主要是人工，在機器被賦予3D視覺后，可以在更復雜的環境里更精準地識別物體缺陷。業界認為，從2D到3D的過渡，將成為繼黑白到彩色，低分辨率到高分辨率以及靜態圖像到電影之后的第四次革命。
隨著5G、AI等技術的發展，行業應用需求不斷提升，2D視覺已無法滿足對復雜場景中物體的識別和尺寸測量，因此催生了3D視覺技術。相對于2D視覺，3D視覺的技術門檻更高，涉及光學、結構、散熱等跨學科領域，再加上芯片、算法構成的復雜系統設計，需要足夠的時間投入和高技術人才培養。
作為國內高端智能傳感器生產制造商，海伯森經過兩年多的技術攻關，正式推出了全國首臺 3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000。
它采用光譜共聚焦原理，通過計算被感測到的焦點的波長，換算獲得距離值。其擁有2048點/線超高分辨率、業界最快的35000線/秒超高速掃描，測量的精度已實現亞微米級（100nm-1μm），極值精度為0.3μm（一根頭發絲的1/200）。
配以先進的表面補光技術和系統算法集成，使HPS-LCF1000具備超高的3D檢測成像分析、橫縱向亞微米級分辨率、優異的材質適應性等技術優勢，可全方位立體檢測出電池正負極材料的外觀、電池殼體尺寸和焊接點等缺陷。
△ 鋰電檢測應用3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF系列△
據悉，目前海伯森已與國內諸多工業制造標桿企業建立了合作關系，其中包括華為、比亞迪、富士康等，其精密測量設備在電子3C、包裝材料、醫療衛生和科研教學等領域中應用極為廣泛。
面陣激光測距，軟硬件賦予強悍視野
面陣固態激光雷達HPS-3D640是基于ToF原理的高性能多線激光測距雷達，與現有的3D測量方式相比，ToF具有探測距離遠、設備易于小型化、動態表現好等多種技術優勢。具體表現為：
更強光源，產品強光性能高達80000Lux，能夠有效降低環境光的影響，不論是夜景還強光環境下，都能實現可靠的測量結果。
更大視場角和更高分辨率，可實現最大68°*55°的超大視場角，分辨率達640*480，每幀可輸出 307200個點的距離數據，最小分辨率僅為1cm，相較上一代產品，精度也提升了2倍。
為確保產品高可靠性，海伯森還針對產品進行了軟硬件雙升級，比如嵌入了高性能處理器，確保穩定測量的同時數據輸出，一次拍攝即可生成3D點云數據，并可進行實時傳輸。全新升級的技術，無論在數據測量穩定性方面，還是成像細節的展現上都表現出色。
硬件上，配備了全固態工業級IP67防護設計，產品可在-10℃—55℃溫度內正常工作，同時保證產品5—8W低功耗，更能滿足產業升級背景下，愈發嚴苛的應用需求。
配合小巧的體積，易于集成，可靈活部署，適用于更復雜的環境。目前，HPS-3D系列面陣固態激光雷達因其強悍的性能與豐富的功能設置，廣泛應用于包裹體積測量、敏感區防護、3D建模、人員計數、智能交通、車輛控制等各個場景。
小結
目前，海伯森已經具備涉及力學、光學、機械、電子、算法等方面的核心技術，并綜合運用于傳感器產品的開發和規模化生產，推動著傳感器上下游產業的進步。
對于數字化轉型關鍵期的中國工業智能制造而言，需要依托更為精密的高端設備提升生產的效能，而在柔性制造需求下，高端設備的功能要滿足多變的市場需求，還是要通過傳感器來實現。
正如海伯森研發的機器3D視覺產品，無論是3D線光譜共焦傳感器的微觀檢測，還是面陣固態激光雷達3D識別，都賦予了智能制造更高維度的工具，有著廣闊的市場前景。
本文關鍵字:海伯森、3D線光譜共焦傳感器、面陣固態激光雷達
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