高光谱相机在工业检测中的应用:LED屏检、PCB板缺陷检测

随着工业检测精度要求的不断提升,传统机器视觉技术逐渐暴露出对非可见光物质特性识别不足、复杂缺陷检出率低等局限性。高光谱相机凭借其独特的光谱分析能力,为工业检测提供了革命性的解决方案。以下结合中达瑞和VIX系列推扫式高光谱相机的技术特点与实际应用案例,解析其在工业检测中的核心价值。

一、高光谱相机检测原理:从"成像"到"物质识别"

传统机器视觉依赖可见光成像,仅能获取物体的空间信息,而高光谱相机通过采集目标物的连续光谱数据(400-1700nm),生成包含波长、空间信息的"光谱立方体"。不同物质因成分与结构差异,在特定波段呈现独特的吸收/反射特征,形成"光谱指纹"。通过分析光谱曲线,可精准识别材料成分、表面缺陷、微小色差等传统手段难以察觉的关键信息。

二、工业检测典型应用场景

  1. Mini LED/LED屏检测:微米级色差与发光一致性管控

痛点:传统色度仪无法满足高精度要求,人工检测效率低且主观性强。

解决方案:

光谱特征分析:通过VIX-N110P(光谱分辨率1nm,高精度)采集灯珠发光光谱,通过模型训练识别发光强度、波长偏移等参数,实时标注异常灯珠(如第2、4颗灯珠光谱偏差)。

像素级色差检测:可识别单像素点小于2%的颜色值差异,远超人眼极限,确保屏幕显示均匀性。

  1. PCB板缺陷检测:穿透涂层,定位隐形瑕疵

焊盘缺陷检测:

传统难点:透明胶水覆盖金属导电区时,AOI(自动光学检测)与人工复检均无法识别。

光谱优势:缺陷区域与正常区域的光谱反射率差异显著(红色曲线vs绿色曲线),可精准定位加胶工序问题。

三防涂覆缺陷检测:

溢出区域识别:通过400-1700nm宽光谱分析,区分涂覆液覆盖区(红框)与未覆盖区(绿框),避免漏检。

漏铜缺陷检测:

隐形缺陷显化:光谱图像直接呈现铜层暴露区域(红框),解决传统检测手段的盲区问题。

  1. 透明材质检测:多波段联合分析,区分物理损伤与污染

案例:光棒瑕疵检测中,420nm波段识别表面划痕,780nm波段区分油污污染,通过多光谱对比定位瑕疵类型。

价值:避免因表面污染误判为产品损伤,提升质检准确性。

  1. 精密面板检测:物质特性与空间特征双重分析

物理损伤 vs 表面沾污:利用不同波段光谱响应差异,区分划痕、裂纹与灰尘、指纹等污染,优化修复流程。

三、技术优势与实施路径

  1. 中达瑞和核心优势

全光谱覆盖:400-1700nm宽光谱范围,适配可见光至近红外检测需求。

高精度建模:基于中达瑞和光谱云平台海量光谱数据训练模型,支持缺陷分类、定量分析与实时判定。

非接触无损:无需物理接触,避免二次损伤,适用于高附加值产品(如Mini LED、高端PCB)。

  1. 实施路径

设备集成:替代传统CCD相机或新增光谱检测工位,通过工控机与PLC实现自动化控制。

数据闭环:光谱采集→标注训练→模型匹配→结果输出,形成智能化检测流程。

从Mini LED的微米级色差管控到PCB隐形缺陷的精准识别,高光谱相机通过"光谱指纹"技术,突破了传统视觉的物理局限,为工业检测提供了更高精度、更强适应性的解决方案。未来,随着消费级光谱产品的普及,高光谱技术有望成为智能制造的标配工具,推动工业质检向智能化、精细化迈进。

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