雙捷報(bào)！智火柴動態(tài)圖像傳感器項(xiàng)目入圍全國總決賽、斬獲省級科技一等獎(jiǎng)

近日，傳感器領(lǐng)域傳來雙重捷報(bào)！智火柴在由中國儀器儀表學(xué)會主辦的第九屆中國（國際）傳感器創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國預(yù)選賽中脫穎而出，從 300 余家參賽單位、819 項(xiàng)作品中成功突圍（入選率約 11.5%），以 “動態(tài)圖像顆粒傳感器” 項(xiàng)目入圍全國決賽。附件如下：

隨后在廣東省測量控制技術(shù)與裝備應(yīng)用促進(jìn)會學(xué)術(shù)年會上，聯(lián)合哈爾濱工程大學(xué)完成的 “動態(tài)流體顆粒圖像傳感系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用” 項(xiàng)目，榮膺技術(shù)創(chuàng)新類一等獎(jiǎng)。

兩項(xiàng)榮譽(yù)的背后，是智火柴在智能感知與工業(yè)裝備狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域的持續(xù)攻關(guān)，更是對其創(chuàng)新突破的權(quán)威認(rèn)可。

一、直面行業(yè)痛點(diǎn)，攻克多項(xiàng)技術(shù)瓶頸

在工業(yè)、醫(yī)療、新能源等領(lǐng)域，顆粒監(jiān)測是保障設(shè)備安全、產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)顆粒監(jiān)測設(shè)備長期面臨深色流體成像模糊、復(fù)雜工況抗干擾弱、智能化程度低、數(shù)據(jù)處理延遲等行業(yè)痛點(diǎn) —— 工業(yè)設(shè)備潤滑油中的微小顆粒難以精準(zhǔn)捕捉，導(dǎo)致設(shè)備早期磨損無法及時(shí)預(yù)警；醫(yī)療注射液中的微粒污染檢測精度不足，埋下用藥安全隱患；新能源鋰電池漿料顆粒監(jiān)測范圍有限，影響電池性能優(yōu)化。

智火柴科技聯(lián)合哈爾濱工程大學(xué)趙濱副教授團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)多年深耕，針對這些痛點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全方位技術(shù)突破，構(gòu)建起從機(jī)理研究到工程應(yīng)用的完整解決方案，被行業(yè)專家評價(jià)為 “具有真正工程落地價(jià)值的創(chuàng)新成果”。

會上，智火柴總經(jīng)理鄒軍發(fā)作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，圍繞項(xiàng)目在光學(xué)成像鏈路設(shè)計(jì)、深色流體光線補(bǔ)償、顆粒多維特征識別以及嵌入式高速處理架構(gòu)等方面取得的關(guān)鍵技術(shù)突破進(jìn)行了專題分享。

二、攻克卡脖子難題的六大核心技術(shù)亮點(diǎn)

1.自適應(yīng)光場調(diào)控技術(shù)，復(fù)雜介質(zhì)成像更精準(zhǔn)

針對深色油液、高粘度流體等復(fù)雜介質(zhì)透光性差的難題，從光源相位、偏振特性及介質(zhì)散射規(guī)律出發(fā)，構(gòu)建動態(tài)光場調(diào)控機(jī)制。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測流體透光率與顆粒散射光強(qiáng)度，自動調(diào)整激光光源的角度、功率及偏振狀態(tài)，結(jié)合動態(tài)高精度鏡頭的光學(xué)參數(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)環(huán)境下的實(shí)時(shí)光學(xué)補(bǔ)償，確保 1μm-800μm 顆粒的形貌特征清晰可辨，成像信噪比提升 40% 以上。

2. 首創(chuàng)嵌入式端側(cè)實(shí)時(shí)檢測架構(gòu)

項(xiàng)目采用基于 Linux 的輕量化實(shí)時(shí)計(jì)算架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)：

首創(chuàng)基于 Linux 的輕量化端側(cè)實(shí)時(shí)計(jì)算平臺，采用 “MCU+AI 芯片 + FPGA” 協(xié)同處理模式，將圖像采集、濾波去噪、顆粒識別等全鏈路流程集成于微型機(jī)身（重量≤500g）。無需依賴外部服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)硬件級流水處理，每秒可處理千級顆粒數(shù)據(jù)，2-5 秒輸出動態(tài)圖像、30-50 秒生成完整檢測報(bào)告，數(shù)據(jù)傳輸延遲降低 60%，完美適配工業(yè)現(xiàn)場長期駐場監(jiān)測需求。

3. 深色流體成像突破，攻克行業(yè) “卡脖子” 難題

構(gòu)建暗色介質(zhì)透光衰減數(shù)學(xué)模型，創(chuàng)新研發(fā)亮度自適應(yīng)補(bǔ)償算法。通過 AI 驅(qū)動的自動曝光調(diào)節(jié)與線性光強(qiáng)補(bǔ)償技術(shù)，精準(zhǔn)恢復(fù)深色潤滑油中顆粒的邊緣輪廓與表面紋理信號，解決傳統(tǒng)設(shè)備在深色流體中成像模糊、細(xì)節(jié)丟失的痛點(diǎn)。經(jīng)實(shí)測，在黏度 1500cp 的深色油液中，顆粒檢測準(zhǔn)確率仍保持 98% 以上，被專家評價(jià)為 “具有里程碑意義的工程化突破”。

4. 提出基于形貌與紋理融合的顆粒智能識別模型

基于顆粒磨損及污染種類數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建圖像 - 形貌表征多模態(tài)大模型，創(chuàng)新提出形貌與紋理融合的智能識別算法。對疲勞磨損、滑動磨損、切割磨損顆粒及纖維、雜質(zhì)、氣泡等六大類型的識別準(zhǔn)確率高達(dá) 95.6%，較傳統(tǒng)算法提升 30% 以上，可精準(zhǔn)追溯污染來源與設(shè)備磨損狀態(tài)。

5. 新型激光光片照明提升成像景深與均勻性

針對傳統(tǒng)照明在強(qiáng)吸收流體中成像景深不足、光斑不均、散射干擾大的問題，項(xiàng)目研發(fā)：

●  更薄、更均勻、無明顯衍射紋的光片照明方案；

●  寬波段、輸出穩(wěn)定、波長可連續(xù)調(diào)諧的新型激光器結(jié)構(gòu)；

通過光學(xué)元件定制優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對光場能量分布、照明一致性和折射損失的精確控制，使系統(tǒng)在視場寬度、透射效率和平面均勻度上均獲得顯著提升。

6.全場景兼容設(shè)計(jì)，適配多行業(yè)應(yīng)用需求

采用多功能模塊化設(shè)計(jì)，支持旁路安裝與在線集成兩種方式，兼容液壓、潤滑、制藥等多場景專用需求。配備 HDMI 可視化輸出與 RS485 工業(yè)總線雙接口，支持 ISO 4406、NAS 1638 等多種國際標(biāo)準(zhǔn)，可與濾清系統(tǒng)、脫水模塊等外部設(shè)備聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)從 “實(shí)驗(yàn)室分析” 到 “現(xiàn)場決策” 的轉(zhuǎn)型。

三、校企協(xié)同攻關(guān)，打通從機(jī)理到工程應(yīng)用全鏈路

本項(xiàng)目由智火柴科技牽頭，聯(lián)合哈爾濱工程大學(xué)趙濱副教授團(tuán)隊(duì)共同完成，雙方通過共建顆粒分析與摩擦學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)平臺，聯(lián)合開發(fā)顆粒數(shù)據(jù)庫與識別模型，以理論建模與真實(shí)工業(yè)數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證的方式持續(xù)迭代技術(shù)成果，并推動研究成果在風(fēng)電、煤機(jī)、燃機(jī)等行業(yè)場景中落地，實(shí)現(xiàn)從機(jī)理研究到工程應(yīng)用的完整貫通。

▲動態(tài)圖像技術(shù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性研究

通過本項(xiàng)目自主掌握光學(xué)、算法與嵌入式能力，填補(bǔ)高速成像與在線分析空白，推動研究成果在風(fēng)電、煤機(jī)、燃機(jī)等行業(yè)場景中落地，實(shí)現(xiàn)從機(jī)理研究到工程應(yīng)用的產(chǎn)研貫通。形成從磨損生成機(jī)理、數(shù)據(jù)采集、圖像識別到現(xiàn)場診斷的完整研發(fā)閉環(huán)，為裝備全壽命智能狀態(tài)監(jiān)測提供了可規(guī)模化部署的技術(shù)路徑。

此次成功入圍傳感器創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)決賽、獲得省級科技一等獎(jiǎng)，是對智火柴在智能感知與工業(yè)裝備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)攻關(guān)和創(chuàng)新突破的權(quán)威認(rèn)可，也標(biāo)志著公司在動態(tài)流體顆粒在線識別、油液監(jiān)測智能化等關(guān)鍵技術(shù)方面已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，為裝備全壽命健康管理與智能運(yùn)維提供了重要技術(shù)支撐。

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