慕藤光發布MCI(Mvotem Computational Imaging, MCI)計算光學成像系統,提升機器視覺成像輸出,拓寬應用場景需求。01
突破傳統單次成像局限,計算光學成像大有可為
計算成像(Computational Imaging, CI)技術是一種通過結合光學編碼和計算方法來提升相機成像性能或增添新穎功能的先進技術。它不僅增強了傳統幾何光學的應用,還融合了物理光學中的關鍵要素,如偏振、相位和軌道角動量等,以信息傳遞為核心,從多個維度捕獲光場數據,是新一代的光電成像技術。
傳統的單次成像技術在處理復雜成像問題時常有不足,而計算成像技術通過多張照片的組合和處理,提供了更高質量的圖像和新的成像功能。借助數學和信號處理技術,深入挖掘光場信息的潛在價值,通過復雜的物理過程解讀,揭示出更高層次的信息,提高了圖像質量和信息內容的豐富性,同時在一定程度上減少了對需要不斷升級的高性能機器視覺設備的依賴。
為了降低硬件依賴并滿足成像過程中對明暗場融合、多維度成像等多樣化應用場景的需求,慕藤光憑借在機器視覺領域的深厚積累和計算成像算法的領先優勢,正式推出了全新的成像算法平臺:慕藤光計算光學成像系統(Mvotem Computational Imaging, MCI),簡稱為慕藤光MCI系統。
慕藤光MCI系統是基于計算成像算法構建的平臺,從各種光源控制和照明條件下捕獲的輸入圖像中提取并計算數據。通過綜合運用多種算法的策略性組合,該系統對圖像執行高效處理,從而生成一張或多張完全符合機器視覺應用場景和特定需求的圖像。MCI系統通過多張照片的拍攝與精細處理,提供了卓越質量的機器視覺圖像,有效克服了傳統單次成像技術在應對復雜成像挑戰時的局限性。此外,它還突破了傳統光學成像技術在光學系統設計、探測器制造工藝、工作環境及能耗成本等方面的約束。
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輕量化模型算法,“知識蒸餾”實現規模壓縮和加速
盡管當前機器視覺軟件對深度學習和超級模型的部署有著巨大的需求,但由于內存、功耗和計算資源有限,高精度、高性能的卷積神經網絡模型直接部署會導致存儲空間不足、計算效率不高、資源浪費較多等問題。慕藤光MCI系統聚集視覺”定位、識別、測量、檢測“四大核心應用需求,采用”知識蒸餾“技術,將復雜高精度網絡模型的知識遷移到簡單緊湊模型上,從而達到算法模型輕量化的目的。借助自動搜索和優化技術,該系統能夠生成適配視覺處理的緊湊模型結構和配置,進而大幅縮減模型的體積及運行時長。慕藤光MCI系統搭載了十余種先進的成像調節算子,顯著提升了計算光學成像的品質。MCI系統的算子功能豐富多樣,涵蓋了明暗場融合(Bright Field/Dark Field )、多曝光亮度融合(High Dynamaic Range Imaging)、超景深融合(Extend Depth of Field)等。從計算照明控制照明的結構和方式,到圖像捕捉不同的光照和光學條件下一系列輸入的圖像,對圖像處理時的圖像增強、降噪、特征提取與合成,每一類算子都針對特定的輸出圖像質量進行了多維度的精細與優化,能夠靈活應對各種場景下的視覺成像需求。明暗場融合,即使用組合的明場/暗場照明方式,通過將明場圖像和暗場圖像結合,生成一張包含所有圖像特征的輸出圖像。例如,在運用明場暗場融合成像功能檢測觀察玻璃碎片時,明場圖像能夠呈現液滴和較大顆粒,卻難以展示細微的表面細節,而暗場成像則能凸顯劃痕,清晰地展現出所有的表面細節,輕松辨認裂縫、坑洼及顯微粒子等。慕藤光MCI系統的明暗場融合功能,通過將亮場圖像與暗場圖像融合,所合成的圖像既包含既包含亮場照明的特征,又兼具暗場照明的細節,生成一個包含在這兩種照明方式下的各類特征或缺陷的輸出圖像,從而達到更為理想的效果。
多曝光亮度融合通過迅速連續拍攝多張具有不同曝光級別的照片,運用算法將這些照片里的有用像素進行加權組合,便能生成一幅高動態范圍的成像,同時呈現出亮部和暗部的細致之處,有效避免過曝或欠曝的情況發生。例如,在倒裝芯片封裝制備凸點前,金屬沉積占到了全部成本的50%以上。為了提升凸點與芯片表面焊盤之間的黏附性,防止凸點材料與芯片金屬焊盤之間發生化學反應或相互擴散,在凸點成型過程中檢測芯片表面焊盤至關重要。這不僅可以保護芯片免受化學或物理損傷導致短路,還可以增加凸點的機械強度,確保芯片的品質。多曝光融合功能通過融合多張曝光程度各異的芯片焊盤表面圖像,我們可以實現焊盤表面不同打光效果的低、中、高曝光所呈現的爆亮點消除,能夠獲得更為寬廣的動態范圍以及更豐富的亮度細節,以有效檢測表面焊盤“立碑”、“錫珠"、“橋連”等現象,提前規避短路風險,確保生產芯片的質量和可靠性。隨著光學放大倍數的增加,景深往往會相應減小。因此,在觀察具有高度差的工件時,往往只能在一個時刻清晰地看到其中的一部分,即僅有一個高度層的部分處于對焦狀態。為了全面觀察整個工件,需要不斷地調整物距,這顯然既不直觀也不便捷。慕藤光MCI系統超景深融合功能通過合并多張不同焦距的圖像,生成一張具有更大景深的清晰圖像,該功能能夠清晰地展示場景中的所有物體,同時不損失光線和分辨率。該功能適用物體存在高低差情況,如晶圓存在高面低面、不平滑等情況。
通過自由組合系統算子的綜合運用,不僅顯著提升了圖像的視覺效果,還為后續的圖像處理、分析和應用提供了更加可靠和豐富的數據支持。無論是在半導體封裝檢測、醫學影像分析、還是其他需要高精度圖像處理的領域,慕藤光MCI系統功能都能發揮出巨大的作用。亮點二:輕量化模式,提高項目部署效率
慕藤光MCI系統基于先進的計算成像算法,并在設計之初將客戶需求置于首位。系統設計允許算子的自由編輯與組合,以滿足不同場景下多樣化的需求,尤其以輕量化模式下,兼具靈活性與適應性,大幅提升了項目部署效率。在實際操作中層面,該系統采用可視化的圖形界面,操作簡便易用。用戶只需從算法工具箱中拖拽所需模塊至界面,根據具體的成像需求疊加算法模塊,通過模塊之間自由組合通過拖動、刪除、連線實現自定義流程,這一特性讓用戶能夠根據具體的應用場景和成像目標,快速搭建視覺流程和參數配置,實現在高效方案驗證和項目落地,這不僅適用于代碼基礎薄弱的初級開發者,也適合高級開發人員。亮點三:搭載不同硬件配置,拓寬視覺應用場景
慕藤光MCI系統搭載了相機控制、光源控制、對焦系統控制和電機控制等硬件配置接口,實現了對焦傳感器、鏡頭、光源等關鍵硬件的統一的配置和優化。內嵌算法確保各硬件之間的兼容和協同,建立了對外部硬件完善的控制機制。- 對焦控制系統:搭載圖像對焦傳感器與線激光對焦傳感器,結合調焦軸、APO物鏡和上位機,確保圖像清晰度的同時,提高對焦的精確性和速度。
- 相機控制系統:圖像采集與處理,支持圖像采集、保存和輸出功能,滿足用戶在不同應用場景下的數據處理需求。
- 光源控制系統:配備光源控制器,能夠精細調節高亮、背光、同軸、暗場和穹頂光源等多種光源,并支持同軸光源調節,提供豐富的照明選擇,適應不同的觀察需求。
- 電機控制系統:包括軸控制和移動取圖功能,精確控制運動軌跡,實現自動化的圖像采集和處理流程,顯著提高工作效率和準確性。
慕藤光MCI系統通過集成先進的硬件和軟件技術,構建了一個全面而高效的成像平臺。03
成像無邊界,MCI系統的應用實例
慕藤光MCI系統操作平臺,集成以上三大亮點,不僅具備強大的圖像對焦能力和分析處理能力,還能夠根據不同的應用場景需求,提供自主定制化的成像解決方案。無論是精密制造、視覺成像、半導體檢測還是醫療影像等領域,都能夠憑借其出色的系統集成效果和穩定的成像輸出,為各種復雜應用場景提供有力的支持。MCI計算光學成像系統平臺應用場景豐富,涵蓋3C、新能源、汽車制造、物流、食藥品包裝等行業。作為智能成像光學系統引領者,慕藤光始終踐行“專業、創新、高效、進取”的企業核心價值觀,將不懈探索,以專業智慧發展光學技術,始終用前沿技術打破行業壁壘,實現創新突破!