发掘“智造”需求，「品图视觉」为工厂提供AI视觉质检方案与设备

文｜黄志敏 

编辑｜江倩君 

工业制造是我国传统的优势产业，随着消费电子在全球的高速发展，自21世纪以来，“世界工厂”成为中国最重要的标签之一。 

自“十二五”规划以来，工业转型及智能制造升级成为中国最重要的战略计划之一，在工业制造向自动化全面发展的过程中，AI视觉质检作为制造细分领域中相对刚需、成熟的场景成为厂商优先考虑、资本高度青睐的行业。 

根据华为和百度联合编著白皮书数据表示，“预计全球工业机器视觉技术领域市场规模将在2023年达到122.9亿美元，年复合增长率高达21%，市场需求巨大”。 

AOI（Automated Optical Inspection，自动光学检测）是目前主流的AI工业检测手段之一，需要整合包含光学、成像、算法等多元复杂学科，主要用于制造业对镜片、PCB及产品壳面的生产线中的瑕疵检测。 

深圳品图视觉科技有限公司（下称「品图视觉」）是一家AOI方案及设备研发生产商，致力于开发生产新一代高效、柔性的机器视觉质检技术和系统。 

（品图视觉AOI设备产品）

「品图视觉」CEO刘颖表示， “我们研发的是工厂生产流水线中质检环节的一个AOI设备，主要是针对包括消费电子产品的镜片、镜头、模组、PCB的检测设备，可以实现高速、智能自动化、稳定的全方位产品外观和性能的检测，大大降低了人工检测的不稳定性和人眼视觉的局限性。

「品图视觉」团队从行业本身的需求出发，开发出一系列智能化、高效的解决方案和设备提供给国内的劳动密集型生产制造企业，以解决其产品质量不稳定、质检招工难等问题。 

硬件+算法实现高效工业视觉检测方案

在视觉检测领域要解决的两大难题就是：一、如何拍到瑕疵；二、如何排除干扰，检出瑕疵。

「品图视觉」基于上述难点研发了一套独特的照明与成像机器视觉光学系统、图像采集与整合系统、以及基于高阶图像算法和深度学习的智能软件平台，形成一套仿生人眼视觉的外观瑕疵设备。 

首先团队为了实现“能看见瑕疵”，开发了高效能瑕疵拍摄系统。

工业质检中，需要通过特殊的照明手段将瑕疵更好地“暴露”出来，「品图视觉」针对外观瑕疵检测的应用，自主设计光学中的核心零部件，如高亮线性扫描光源, 大光圈高分辨率工业镜头等。 

刘颖指出：“一般的照明光源，出于通用性的考虑通常是没有光源整形或使用简单的光学整形，「品图视觉」针对不同瑕疵应用，设计出基于二次光学整形结构的高效能LED光源，其光源亮度在100mm左右的工作距离上达到130万lx（lx：勒克斯，照度单位），超越同等条件下市面上平均70万lx高亮度光源。” 

同时，团队还研发了自由曲面配光算法，能够辅助设计各种非对称的复杂自由曲面光学系统及光学组件，将原本需要1-2个月生成的工业打光方案设计周期缩短到1-2天，大大提升了灯光设计部署效率。

另外，「品图视觉」设计出用于高精度及高对比度瑕疵拍摄的工业镜头，镜头分辨率达16K，光圈F3.0 (市面上常见的品牌如施耐德等镜头光圈通常在F4.5或更小)，使成像质量有更好的保证。 

（二次光学整形结构及成像效果） 

对于“拍得着瑕疵”，「品图视觉」研发“高精度线性采集控制”技术。 

对于高精度的图像采集控制，相机响应速度及光源控制的同步是十分重要，一般控制系统（如嵌入式系统）的反应时间受到程序及CPU性能的影响会有偏差，而工业级处理器的响应性能也在1微秒（约为0.000001秒）左右。 

团队利用FPGA（Field Programmable Gate Array，即“现场可编程门阵列”）的快速响应技术设计出响应时间小于0.1微秒的控制系统，实现分时闪频拍摄，以控制不同相机和不同光源配合采集图像，从而保证了图像采集的稳定性，提高相机利用率，降低成本。  

（品图视觉自研分时闪频控制器及同时在亮/暗场打光下得到的图像效果） 

在分析瑕疵及抗干扰方面，「品图视觉」将深度学习技术用于瑕疵检测，设计了LibWILL™人工智能瑕疵检测软件系统，通过对图像瑕疵形态的“学习”，形成检测模型。

平台基于高性能GPU平台(如CUDA)及底层计算库（如BLAS）构建“层迭式”的瑕疵目标检测算法，针对工业视觉外观检测的应用进行优化。 

刘颖表示，效率比现时多种通用的平台提升10%，“还能够处理难以用程序设计描述的瑕疵（如不规则波纹等），同时在有异物干扰的情况下依然可以正常工作”。 

（LibWILL™软件系统人工智能瑕疵检测分析实例） 

针对瑕疵检测的结果，「品图视觉」的软件通过大数据分析及预测发现用人工检查或者简单规则定义无法检测到的问题，为生产管理者输出相应的分析报告。 

系统能够将检测出的瑕疵缺陷问题进行分类，指导管理者进行产线制程检查，缩短了故障、缺陷诊断时间，减少材料浪费以及制程时长。 

客户覆盖一线光学大厂

目前「品图视觉」研发的软件系统LibWILL™也已完成商标注册。 

刘颖认为，「品图视觉」在镜头、镜片检测等领域已经实现了从0~1的突破，针对现有不同的客户群体开发出十余款不同检测设备机型，实现规模化供货。 

客户群体覆盖手机镜头、安防镜头、高端影像产品镜头、车载镜头等领域，客户规模以上市公司为主，包括舜宇光学，宇瞳光学、联合光电、柯尼卡美能达等诸多知名光学企业，设备已在十余家企业的生产系统中落地部署。

品图视觉设备实际工作运行状态

工业视觉检测领域需求大、市场相对成熟，近年在国内外有多家相关企业进入蓝海，包括Orbotech，精测电子，天准等企业。 

刘颖表示，工业视觉检测领域细分行业众多、彼此制程和需要各不相同，特别是市场规模巨大的消费电子市场中，相关技术及设备企业也有着比较明显的差异性。 

“国外技术设备商价格高，服务跟进性差，很难在国内广泛拓展。就国内企业而言，「品图视觉」的优势是自主拥有完整的多学科知识产权，针对大企业及SMEs均设计了产品矩阵，并在消费电子行业形成了较好的服务及性价比口碑。"

"在高端整机销售外，针对国内众多的自动化生产系统整合商，我们也能够作为上游为其提供相应的视觉检测模组以实现基本检测功能。 ” 

公司团队目前近50人，核心团队来自香港应用科技研究院，主要从事计算机视觉、机器视觉、瑕疵检测等方面的研究，研发成果已应用于海信、TCL、富士康、康佳、信利半导体等知名企业。 

公司创始人刘颖曾就职于飞利浦全球开发中心、惠普科技（上海）等企业，负责激光电视的研发、核心光学元器件NPI与供应商技术管理工作；在香港应用科技研究院任职期间，带领团队成功获批并完成十余个、总计亿元港币研发项目，个人以发明人身份获取光学相关专利40多项。 

（光学透镜设计及相关专利）

「品图视觉」目前已完成pre-A轮融资，过往投资方包括HKX基金、Xbotpark等机构，目前正在进行A轮融资，公司计划今年正式进入柔性电路板检测领域。 

 

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