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可見光到1700nm：ABA-052VIR光譜相機在半導體/食品分選與異物檢測中的應用

更新時間：2026-06-18      瀏覽次數：92
自動化質檢領域中，普通可見光相機存在顯著短板：半導體基材內部雜質、微分層、封裝氣泡，食品原料里石子、塑料、霉變內核等隱藏異物，僅依靠表層成像很難識別，極易造成批量不良品流出。
日本 AVAL DATA 全新 ABA-052VIR 520 萬像素 InGaAs 近紅外工業相機，搭載索尼原廠銦鎵砷傳感器，光譜響應覆蓋 400nm 可見光至 1700nm 近紅外區間，搭配帕爾貼半導體制冷、10GigE 與 CXP-12 雙高速傳輸方案，兼具高分辨率、高穩定成像特性，目前已大量落地半導體精密檢測、食品分選兩大異物檢測場景，從根源解決傳統視覺設備內部異物漏檢、精度不足的行業難題。

可見光到1700nm：ABA-052VIR光譜相機在半導體/食品分選與異物檢測中的應用

一、產品核心硬件優勢：可見光 + 近紅外雙波段成像底層能力


1.1 400–1700nm 寬光譜 InGaAs 成像芯片，內外缺陷一相機兼顧


ABA-052VIR 搭載索尼定制 InGaAs 面陣傳感器，有效像素 2560×2048，單像素尺寸 3.45μm，感光區域 8.83mm×7.07mm，實現雙光譜同步成像：

  1. 可見光波段（400–780nm）：完成物料外觀尺寸、表面色差、表皮破損等常規外觀檢測，可直接替代普通彩色工業相機；

  2. 近紅外波段（780–1700nm）：依托不同物質近紅外吸收光譜差異，穿透塑料薄膜、薄果肉、半導體陶瓷襯底，捕捉可見光無法分辨的內部異物與隱性缺陷。

產品實拍對比直觀驗證該能力：咖啡豆可見光畫面僅能觀察表皮外觀，切換 1700nm 近紅外成像后，混在原料中的石子、塑料異物輪廓清晰凸顯，也是半導體、食品異物檢測的核心技術支撐。


1.2 雙高速接口高幀率輸出，適配自動化流水線高速抓拍


相機分兩款硬件版本，適配不同產線帶寬、距離需求，全程無運動拖影：

  • ABA-052VIR-GE（10GigE 萬兆網口）：布線簡單、產線改造成本低，8bit 模式最高幀率 130.9fps；

  • ABA-052VIR-CXP（CXP-12 同軸接口）：單通道帶寬 12.5Gbps，長距離傳輸信號無衰減，8bit 幀率 130.9fps，10bit 高精度模式仍可達 120.8fps。

設備支持 8/10/12bit 多檔位圖像輸出，搭配全局快門設計，高速移動物料成像不模糊，兼顧流水線生產節拍與細微缺陷灰度識別需求。


1.3 帕爾貼恒溫制冷 + 多維度圖像校正，長期穩定異物檢測


工業現場溫差、傳感器暗噪聲是近紅外成像干擾主要來源，ABA-052VIR 內置帕爾貼溫控模塊，溫控區間 - 30℃~+60℃，出廠預設 15℃恒溫，大幅降低暗電流噪聲，7×24 小時連續成像灰度無漂移。
內置全套成像校正功能：像素缺陷校正、DSNU 暗場非均勻校正、PRNU 像素響應校正、陰影校正，同時支持 ROI 局部取像、外部硬件觸發、固件自定義寫入，可根據半導體、食品產線需求做定制化視覺配置。


1.4 完整軟硬件配套生態，快速落地異物檢測項目


  1. 專用配套采集卡

    • APX-34102：匹配 10GigE 型號，雙路 RJ45 萬兆網口，PCIe3.0×4 總線；

    • APX-36121：匹配 CXP-12 型號，微型 BNC 同軸接口，PCIe3.0×8 超高帶寬；

  2. 標準化開發套件

    SDK-Acap TransFlyer、SDK-AcapLib2 全套開發工具，兼容 GenICam、GenTL 通用機器視覺標準，可對接 Halcon、VisionPro 等主流視覺軟件，大幅縮短異物檢測算法開發周期；

  3. 工業耐用機身

    整機尺寸 58 (W)×58 (H)×75 (D) mm，重量 430g；工作溫濕度 0~45℃、濕度 20%~80%（無凝露），適配食品車間潮濕、半導體車間恒溫潔凈等多種工業環境。


二、實戰場景一：半導體基材、元器件精密異物缺陷檢測


2.1 行業痛點


半導體陶瓷基板、封裝器件、硅基輔材內部常存在微米級雜質顆粒、燒結氣孔、內部分層、封裝塑膠氣泡、引線偏移等隱性異物缺陷。可見光無法穿透基材，傳統 X 光檢測設備采購、運維成本高昂，輻射風險高，很難適配流水線全檢。


2.2 ABA-052VIR 落地檢測方案


陶瓷、硅基、封裝塑膠材料對 1000–1700nm 近紅外光線具備良好透光性，采用透射式近紅外視覺方案：近紅外光源穿透工件基材，ABA-052VIR 采集透射圖像，依托光譜灰度差異識別內部異物、微觀缺陷。


2.3 覆蓋檢測品類


  1. 氮化鋁 / 氧化鋁陶瓷散熱基板：檢測內部燒結氣孔、雜質顆粒、層間開裂；

  2. 半導體塑封元器件：識別封裝內部金屬引線偏移、氣泡、外來粉塵異物；

  3. 光學薄膜、超薄硅片輔材：檢測薄膜厚薄不均、內嵌雜質、內部細微劃痕。


2.4 產線應用價值


  1. 無損無輻射檢測，相比 X 光設備投入更低，可搭載自動化流水線實現 100% 全檢；

  2. 520 萬像素高分辨率配合多級圖像校正，穩定捕捉微米級內部異物，缺陷識別準確率超 99.5%；

  3. CXP 高速版本適配半導體高速精密產線，相機信號直連 PLC 分揀機構，實現不良異物產品自動剔除。


三、實戰場景二：食品分選在線異物無損檢測


3.1 行業痛點


堅果、咖啡豆、谷物等食品分選產線僅依靠可見光相機，只能篩選表皮破損、異色物料；石子、塑料碎屑、金屬碎片、內部霉變蟲蛀等異物藏于物料內部，表層成像無法分辨，存在食品安全隱患。


3.2 ABA-052VIR 落地檢測方案


搭建雙通道同步成像工位，單臺相機分時采集可見光、近紅外兩組圖像：

  1. 可見光通道：完成物料外形分級、表皮破損、外觀顏色篩選；

  2. 近紅外通道：穿透果皮、果仁、包裝薄膜，依靠有機物與無機物光譜反射差異，精準識別混入異物。


3.3 實際檢測效果


以咖啡豆、堅果分選產線實測為例：

  1. 石子、塑料、金屬硬質異物：近紅外波段反射率與食品原料差異明顯，算法穩定識別無漏檢；

  2. 內部霉變、蟲蛀果仁：霉變組織水分、油脂光譜特征改變，可見光無明顯色差，1400–1700nm 波段可清晰區分缺陷區域；

  3. 干果含水率分級：依托 1700nm 水分特征吸收峰，同步完成異物剔除與水分等級分選，替代人工抽樣檢測。


3.4 產線應用價值


  1. 單臺相機兼顧外觀分選 + 內部異物檢測，無需兩套視覺設備，節省硬件采購與設備安裝空間；

  2. 最高 130.9fps 高幀率適配高速分選流水線，異物識別不拖慢生產節拍；

  3. 帕爾貼恒溫制冷設計，適應食品加工車間溫差大、濕度偏高環境，全年異物檢測精度穩定。


四、設備橫向對比：普通可見光相機 VS ABA-052VIR 寬波段近紅外相機


對比維度普通可見光工業相機ABA-052VIR 400-1700nm 近紅外相機
光譜覆蓋范圍僅 400–780nm 可見光可見光 + 780–1700nm 近紅外雙波段
異物檢測能力僅能識別表面可見異物同步檢測表面缺陷 + 內部隱藏異物
噪聲控制能力無制冷，長時間成像灰度漂移嚴重帕爾貼恒溫制冷，暗噪聲極低，成像穩定
圖像傳輸方案多為千兆網，幀率上限低10GigE / CXP-12 雙高速接口可選
適用檢測場景簡單外觀尺寸、表面瑕疵檢測半導體內部異物、食品分選異物無損檢測
整體落地成本需額外加裝紅外成像設備，兩套硬件投入單相機實現雙通道成像，降低綜合硬件成本









五、總結與行業拓展應用


ABA-052VIR 這款覆蓋可見光至 1700nm 的制冷型 InGaAs 工業相機，核心優勢在于單臺設備實現雙光譜成像，一站式解決半導體、食品分選行業內部異物無損檢測的核心痛點。
除兩大核心實戰場景外，該設備還可拓展至醫藥膠囊異物篩查、光伏硅片缺陷檢測、高分子塑料分層檢測、農產品水分分級等各類無損質檢賽道。配套標準化采集卡、通用 SDK 開發包，能夠快速集成至各類自動化視覺產線，兼顧異物檢測精度、流水線運行速度與設備長期穩定性，是高的端的無損異物視覺檢測項目的優選成像硬件。
AVAL DATA 可提供樣品成像測試、定制化視覺方案、全程技術開發支持，助力制造企業升級自動化質檢產線，降低異物漏檢率，提升成品品質管控能力。






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