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Yi Zhao Photonics

3C 产线外观检测:850nm 窄带滤光片把过杀率压下来

发表时间:2026-09-01 15:28

3C 产线外观检测:850nm 窄带滤光片把过杀率压下来

一句话先说清楚

在某条 3C 金属件外观检测线上,给工业相机镜头前加一片 850nm 窄带滤光片并把光源与相机做同步触发后,过杀率从 2.8% 降到 0.6%,白夜班指标波动也基本拉平。问题不是算法不行,是车间照明里的近红外泄漏混进了成像光路。

项目背景:过杀率白夜班对不上

这条产线做手机中框金属件外观检测,相机配的是 850nm 近红外光源,算法检测划痕、凹坑和异物。客户反馈过杀率忽高忽低:白班稳定在 2% 左右,夜班能跳到 5% 以上,同一批工件换班后误检数量翻倍。算法工程师调了曝光、增益和阈值,收效不大,怀疑是光学前端被环境光污染。

我们去现场看了两班次的工况。白班车间顶灯全开,夜班为了节能只开局部照明,但两种灯都是 LED 面板,光谱里都有近红外尾巴。相机没加滤光片,环境光里的 850nm 附近成分和检测光源一起被 sensor 接收,图像底噪跟着灯具开关和亮度变化走,算法只能把可疑区域都判成不良,过杀率自然就飘。

根因分析:环境光的近红外尾巴

工业现场总以为可见光相机只收可见光,其实普通工业相机的 sensor 对 700-1000nm 近红外仍然敏感。产线顶灯、设备指示灯、甚至旁边焊接工位的弧光,都会在这个区间投出或多或少的能量。850nm 检测光源本身带宽窄、亮度高,但环境光不跟它同步,一亮一暗就会在图像里形成不均匀底噪。

更麻烦的是白夜班光照条件不同,底噪分布不一样,算法按白班数据训练的阈值在夜班偏严,按夜班调的阈值在白班又偏松。调参治标不治本,必须让进入相机的光只剩检测光源的 850nm 成分。

改造方案:镜头前加 850nm 窄带滤光片

我们给每台检测相机的镜头前加了一片 850nm 窄带滤光片,带宽 10nm,OD6 级别,把 800-900nm 以外的光压到可忽略。滤光片选硬质膜层真空镀膜,基底 K9 玻璃,耐受产线油污和擦拭。同时把光源触发和相机曝光做了同步,让 sensor 只在检测光源点亮时积分,进一步压低环境光占比。

安装时需要注意两个细节:一是滤光片到镜头的距离要留足,避免机械应力把镜片压弯;二是镜头的光圈和焦距要重新标定,因为加了窄带片后有效波段变窄,景深和对比度会有变化。我们在小批量工位跑了半天 DOE,把最佳曝光时间和增益重新锁定。

验证结果:过杀率从 2.8% 降到 0.6%

改造后连续跑了三个白夜班,各抽 5000 件工件统计:过杀率从改造前的 2.8% 降到 0.6%,误检率从 1.5% 降到 0.3%;白夜班过杀率差异从 3 个百分点缩到 0.4 个百分点以内。算法团队把之前为兼容夜班而放宽的阈值收紧回来,真正的不良漏检率没上升。

这个数据是典型项目数据,不同产线因照明、工件材质和算法差异会有浮动,但加窄带滤光片后过杀率下降一个数量级是普遍趋势。

亿照光电在这件事上的做法

梅州市亿照光电科技有限公司的 850nm 窄带滤光片是机器视觉产线常用规格。我们的 BP850-10nm 标称 850±2nm、T>85%、OD6,用硬质膜层真空镀膜技术配进口镀膜机,出货前逐片过分光光度计,中心波长和截止深度留实测曲线。

基底可选 K9 或石英玻璃,从 D25 圆片到异形尺寸都能定制,也可配金属保护外环。针对产线应用,我们建议把光源光谱、相机曝光方式和现场照明条件一起提供,方便匹配带宽与 OD 等级。有外观检测过杀率压不下来的情况,可以先寄样片到产线实测。



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