質(zhì)量控制中的多重成像技術(shù)介紹及其應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：273　發(fā)布日期：2025-10-31　來(lái)源：埃賽力達(dá)

【前言】

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，多個(gè)行業(yè)在質(zhì)量控制領(lǐng)域迎來(lái)了突破性的創(chuàng)新——多重成像技術(shù)。這種技術(shù)結(jié)合了光照、檢測(cè)與光學(xué)元件的精密配合，能夠在各類(lèi)應(yīng)用中提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。特別是在制造業(yè)中，利用多重成像可以大幅改善質(zhì)量控制和檢測(cè)過(guò)程，幫助企業(yè)確保產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率。

【概述】

多重成像技術(shù)可提升多個(gè)行業(yè)中質(zhì)量評(píng)估的準(zhǔn)確性和效率，尤其是制造業(yè)。從圖像采集到圖像分析，多重成像技術(shù)優(yōu)化了質(zhì)量控制和檢測(cè)流程。結(jié)合近年來(lái)圖像分析人工智能軟件的發(fā)展，多重成像還可對(duì)復(fù)雜樣本進(jìn)行更深入、全方面的分析。

在部署多重成像技術(shù)時(shí)，照明、檢測(cè)與光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)選取決于具體應(yīng)用場(chǎng)景。埃賽力達(dá)® 提供種類(lèi)豐富的光源、相機(jī)和鏡頭，并與客戶緊密合作，確保為每一項(xiàng)應(yīng)用選擇合適的組件。

【多重成像技術(shù)涵蓋照明、檢測(cè)及光學(xué)系統(tǒng)】

多重成像是多光譜、高光譜或多顏色成像，應(yīng)用于吸收、反射或多色熒光成像。常見(jiàn)的多重成像方式包括：

1. 熒光成像：光源照射樣品后，樣品發(fā)出的熒光被送回目鏡或相機(jī)。多色熒光成像利用寬光譜照明結(jié)合光學(xué)濾光片，或使用多個(gè)波長(zhǎng)特定的LED或激光進(jìn)行多波段照明。

圖1：多色熒光成像示意圖

2. 吸收/反射成像：寬光譜照明或不同波長(zhǎng)的光照射樣品后，樣品的透射光（吸收）或反射光被送回目鏡或相機(jī)。視目標(biāo)波長(zhǎng)而定，可能需在光源處配置濾光片。

圖2：多光譜吸收/反射成像示意

3. 熒光、電致發(fā)光及其他方式：通過(guò)組合參數(shù)，例如熒光強(qiáng)度與熒光壽命，可實(shí)現(xiàn)視覺(jué)對(duì)比分析，或借助人工智能技術(shù)進(jìn)行光譜分析。

圖3：多模態(tài)成像示意

【多重成像提升跨行業(yè)的流程與成果】

多重成像被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)無(wú)損質(zhì)量控制和分揀場(chǎng)景，如材料檢測(cè)（例如木材、塑料、日用品、貨幣、芯片、廢棄物、太陽(yáng)能電池）及食品質(zhì)量控制等。

應(yīng)用示例如下：

1. 材料檢測(cè)：制造商可借助多重成像技術(shù)檢測(cè)木材或織物中的缺陷，從而提升品質(zhì)。在制藥行業(yè)，多重成像有助于檢測(cè)藥片的成分差異、均勻度、填充水平甚至劑量，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)污染或異常情況，從而提高質(zhì)量控制能力。半導(dǎo)體芯片、貨幣、太陽(yáng)能電池、藝術(shù)品、紡織品等多種材料的質(zhì)量控制，同樣受益于多重成像的無(wú)損污染檢測(cè)與分類(lèi)應(yīng)用。

圖4：多重成像揭示密封包裝內(nèi)藥片的成分信息

2. 食品行業(yè)：多光譜成像可用于檢測(cè)并剔除存在質(zhì)量或污染問(wèn)題的食品與材料，識(shí)別最佳成熟度，并依據(jù)操作人員設(shè)定的條件進(jìn)行分揀，從而確保食品安全并延長(zhǎng)保質(zhì)期。具體可檢測(cè)的指標(biāo)包括水果的淤傷、成熟度、硬度和pH值；肉類(lèi)的脂肪與蛋白質(zhì)含量；以及多種食品中的農(nóng)藥殘留、其他污染物乃至病原體等。

圖5：食品質(zhì)量控制中的多重成像應(yīng)用

多重成像還廣泛應(yīng)用于其他行業(yè)的檢測(cè)領(lǐng)域，例如：

3. 數(shù)字病理學(xué)：通過(guò)將熒光標(biāo)記與明場(chǎng)圖像結(jié)合，可提供關(guān)于分子位置及其在疾病與非疾病狀態(tài)下相互作用的信息。特定分子的熒光光譜在病變組織中會(huì)與正常組織不同。

4. 法醫(yī)科學(xué)：多光譜成像可用于血跡檢測(cè)，即使是在深色表面上，或者在血跡被擦除后也能識(shí)別。此外，還可用于揭示隱藏或已被清的紋身。

【關(guān)于埃賽力達(dá) Excelitas】

埃賽力達(dá)是一家技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的供應(yīng)商，致力于研發(fā)對(duì)生活產(chǎn)生積極影響的創(chuàng)新技術(shù)，服務(wù)對(duì)象涵蓋生命科學(xué)、先進(jìn)工業(yè)、新一代半導(dǎo)體及航空電子等終端市場(chǎng)的全球企業(yè)。公司總部位于美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡，是設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造先進(jìn)技術(shù)的重要合作伙伴，專(zhuān)注于傳感、探測(cè)、成像、光學(xué)及特種照明領(lǐng)域的前沿創(chuàng)新，客戶遍布全球。埃賽力達(dá)處于應(yīng)對(duì)當(dāng)今重要發(fā)展趨勢(shì)的前沿陣地，這些趨勢(shì)包括精準(zhǔn)醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)等。

在本期文章中，我們將深入探討多重成像在質(zhì)量控制中的應(yīng)用，了解其如何在各行業(yè)中提升工藝流程與結(jié)果準(zhǔn)確性。

Kavita Aswani博士，埃賽力達(dá)高級(jí)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用科學(xué)家；
Michael Bulk，埃賽力達(dá)成像光學(xué)部產(chǎn)品總監(jiān)；
Gerhard Holst博士，埃賽力達(dá)高級(jí)成像產(chǎn)品與應(yīng)用科學(xué)家。

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