在制造業(yè)向高端化、智能化、無人化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，機(jī)器視覺已成為決定精度、效率、安全的核心競爭力。在近日舉辦的Vision China 2026展會(huì)上，安森美智能感知部全球市場高級(jí)總監(jiān)Steve Harris與全球產(chǎn)品總監(jiān)Danny Scheffer接受工控網(wǎng)等媒體采訪，結(jié)合現(xiàn)場展出的技術(shù)方案，分享了其在機(jī)器視覺領(lǐng)域的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)洞察。

近年來，人形機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人快速發(fā)展，智能感知技術(shù)持續(xù)升級(jí)，單一模態(tài)的傳感器已無法滿足復(fù)雜場景下對(duì)環(huán)境全面、可靠、精準(zhǔn)感知的需求，視覺+iToF+超聲波已成為機(jī)器人感知的主流方案。但不同傳感器之間的數(shù)據(jù)同步與抗干擾問題，仍是應(yīng)用中不可避免的難點(diǎn)。

Steve Harris指出，無論是機(jī)器人還是無人機(jī)平臺(tái)，都會(huì)搭載各種不同類型的傳感器，包括視覺、iToF、超聲等。安森美不僅具備將多種傳感器集成在一個(gè)平臺(tái)上的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力，更針對(duì)多源數(shù)據(jù)的同步設(shè)計(jì)了一套專門的架構(gòu)?！拔覀儼阉Q為傳感器的Hub，在這一架構(gòu)上還集成了串行器與解串器，在數(shù)據(jù)輸出的同時(shí)同步輸出時(shí)序信號(hào)，以確保所有數(shù)據(jù)之間實(shí)現(xiàn)很好的同步。”Steve Harris解釋道。

深耕深度感知技術(shù)，賦能復(fù)雜動(dòng)態(tài)場景

隨著3D感知需求爆發(fā)，iToF技術(shù)快速成熟，在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人視覺、智能安防等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。例如，大型機(jī)械臂在移動(dòng)或生產(chǎn)作業(yè)過程中，極易對(duì)周邊人員與設(shè)備構(gòu)成潛在危險(xiǎn)，iToF深度感知技術(shù)的應(yīng)用，可顯著提升設(shè)備運(yùn)行安全性，有效避免碰撞事故發(fā)生。

從技術(shù)原理來看，iToF通過發(fā)射紅外光后接收反射信號(hào)，檢測反射光的相位實(shí)現(xiàn)測距。在單頻工作模式下，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)四路相位數(shù)據(jù)。“如果這些相位數(shù)據(jù)不在傳感器端進(jìn)行計(jì)算，就必須在傳感器外做深度計(jì)算，那就意味著需要更多的處理。安森美的優(yōu)勢就在于不需要做傳感器外的計(jì)算，從而提升系統(tǒng)效率與實(shí)時(shí)性。”Steve Harris在采訪中強(qiáng)調(diào)。

安森美的iToF方案可集成深度處理能力，直接同步輸出深度信息與黑白圖像，即便面對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)工業(yè)場景，依然能保持穩(wěn)定可靠的三維感知輸出。Steve Harris提到，未來行業(yè)趨勢將向RGBD方向發(fā)展，即帶有深度信息的RGB成像，安森美也在積極布局這一方向，持續(xù)完善產(chǎn)品矩陣。

全局快門技術(shù)加持，提升工業(yè)檢測效能

針對(duì)工業(yè)檢測中對(duì)準(zhǔn)確率的高要求，全局快門技術(shù)也在扮演越來越重要的角色。Danny Scheffer介紹說，傳統(tǒng)卷簾快門設(shè)備在拍攝高速移動(dòng)目標(biāo)時(shí)，容易出現(xiàn)拖影、畸變等運(yùn)動(dòng)偽影，而全局快門通過所有像素同步曝光，能夠瞬間定格移動(dòng)目標(biāo)，獲得清晰、一致、無失真的圖像，持續(xù)提升的分辨率也能使用戶能夠檢測更大體積的物體。以8K顯示面板為例，表面約有3000萬個(gè)顯示像素，采用全局快門技術(shù)，即便面板在傳送帶上移動(dòng)，也能在瞬間完成所有像素檢測，獲得高分辨率、高準(zhǔn)確度的圖像。

針對(duì)3D感知應(yīng)用中常見的運(yùn)動(dòng)偽影問題，安森美在此次展會(huì)上帶來了HyperluxTM ID系列的AF0130 iToF深度傳感器。該傳感器通過兼具片上存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)處理能力的全局快門，捕獲快速移動(dòng)目標(biāo)。同時(shí)依托片上處理能力，擺脫了對(duì)外部FPGA或額外計(jì)算平臺(tái)的依賴，進(jìn)一步減少系統(tǒng)成本和尺寸。在提供1.2MP高分辨率的同時(shí)，該傳感器憑借獨(dú)特的iToF技術(shù)將精準(zhǔn)測量距離拓寬至30米，比常規(guī)iToF產(chǎn)品高出20米。

創(chuàng)新技術(shù)賦能，實(shí)現(xiàn)成本與性能雙贏

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，投資回報(bào)率始終是用戶決策的核心標(biāo)尺。當(dāng)被問及安森美如何平衡成本與高性能時(shí)，Steve Harris介紹，在機(jī)器視覺的實(shí)際應(yīng)用中，通常是將圖像縮到一個(gè)較小尺寸，當(dāng)機(jī)器看到一個(gè)二維碼或者一個(gè)感興趣的區(qū)域時(shí)，再去完成識(shí)別、分類等動(dòng)作，并對(duì)圖像進(jìn)行縮放和裁剪。此次展會(huì)上安森美帶來的Hyperlux? LH系列傳感器，就創(chuàng)新性地引入了SmartROI（智能感興趣區(qū)域）技術(shù)。該技術(shù)允許系統(tǒng)僅對(duì)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行篩選輸出，只需一次捕獲，即可獲得降低帶寬的圖像和保留原始分辨率的清晰圖像，從而降低算力和帶寬負(fù)載壓力。

關(guān)于成本控制，Steve Harris進(jìn)一步解釋道：“我們的傳感器架構(gòu)是，在像素晶圓下面有一層數(shù)字邏輯晶圓，兩片晶圓大小相等。由于數(shù)字晶圓上有足夠的空間，我們可以添加額外功能。以往這些功能需要處理器以外的空間來完成，并通過額外存儲(chǔ)和其他處理器來處理數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在有了這個(gè)額外的數(shù)字邏輯層，相當(dāng)于用戶可以免費(fèi)實(shí)現(xiàn)這些功能，從而節(jié)省系統(tǒng)帶寬和處理器算力。”

從行業(yè)整體投資回報(bào)比來看，Steve Harris表示，當(dāng)前工業(yè)機(jī)器視覺領(lǐng)域的ROI已處于歷史最佳水平。與消費(fèi)電子、安防攝像頭等視覺成像領(lǐng)域的激烈價(jià)格競爭不同，工業(yè)場景中機(jī)器視覺承擔(dān)著產(chǎn)品檢測、機(jī)器人作業(yè)、產(chǎn)線質(zhì)量控制等關(guān)鍵任務(wù)，設(shè)備的高精度與高穩(wěn)定性直接決定了企業(yè)的生產(chǎn)成本與生產(chǎn)效率。此前人工檢測存在高誤差、高成本的痛點(diǎn)，而智能機(jī)器視覺方案可實(shí)現(xiàn)一次投入、長期收益，因此客戶如今更愿意為高性能、高可靠性的解決方案付費(fèi)，對(duì)技術(shù)性能的關(guān)注遠(yuǎn)高于單純的價(jià)格考量。

從iToF深度感知到全局快門消除運(yùn)動(dòng)偽影，SmartROI技術(shù)大幅降低系統(tǒng)功耗，安森美始終以技術(shù)創(chuàng)新為核心，為工業(yè)視覺提供解決方案。在智能制造的大趨勢下，安森美的技術(shù)與產(chǎn)品不僅解決了工業(yè)機(jī)器視覺的核心技術(shù)痛點(diǎn)，更通過架構(gòu)創(chuàng)新與成本優(yōu)化，讓高速高精度的智能視覺方案實(shí)現(xiàn)更廣泛的落地，為工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與生產(chǎn)效率提升，構(gòu)筑了堅(jiān)實(shí)的感知技術(shù)基礎(chǔ)。