Toshiba AICWO1G022 是东芝公司AICWO系列中的一款紧凑型智能工业相机模块。它集成了图像传感器、处理器和通信接口于一体,专为嵌入式机器视觉应用而设计,能够独立完成图像采集、处理和分析任务,为自动化设备提供实时、精准的视觉检测能力。
应用场景:
在某知名食品企业的自动化包装流水线上,需要对高速移动的巧克力包装袋进行双重检测:一是检查包装密封是否完好,二是验证生产日期喷码是否清晰可读。传统的人工抽检不仅效率低下,且存在漏检风险。产线引入了基于 Toshiba AICWO1G022 的视觉检测系统。两台相机模块分别部署在生产线两侧,以每秒60帧的速度捕获图像。AICWO1G022 内置的处理器实时运行密封完整性算法和OCR(光学字符识别)算法。当检测到密封褶皱或日期喷码模糊时,模块在毫秒级内通过IO信号触发剔除装置。系统上线后,将漏检率从之前人工抽检的约1.5%降低至0.02%以下,同时实现了100%的全检覆盖,完美解决了高速生产下“检不准、检不快”的核心痛点。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | AICWO1G022 |
制造商 | Toshiba(东芝) |
产品类别 | 智能工业相机模块 |
图像传感器 | 全局快门CMOS传感器,分辨率约130万像素(1280x960) |
帧率 | 最高60 fps @ 全分辨率,满足高速检测需求 |
处理器 | 集成高性能图像处理单元,支持实时算法运行 |
镜头接口 | C-Mount标准接口,适配各种工业镜头 |
照明接口 | 集成可编程LED照明控制输出,简化系统集成 |
通信接口 | 千兆以太网(GigE Vision),支持标准协议;数字I/O(触发输入/结果输出) |
供电 | 24V DC工业标准供电,宽电压输入范围 |
防护等级 | IP65/67防护等级,防尘防水,适应恶劣工业环境 |
工作温度 | -5°C 至 +45°C(可扩展至更高范围选项) |
软件支持 | 提供PC端配置软件及SDK,支持自定义算法开发与集成 |
技术原理与创新价值:
创新点1:软硬件协同的实时处理架构。 AICWO1G022 并非简单的图像采集器,其核心在于集成了专用的图像处理硬件加速单元。该单元与传感器数据流紧密耦合,能够对原始图像数据进行流水线式的预处理(如去噪、滤波、边缘增强)。这种架构将大量计算从后端PC转移到前端模块,显著降低了系统延迟,使得从触发到输出检测结果的总时间可控制在10毫秒以内,为高速在线检测提供了硬件基础。
创新点2:高度集成的智能照明控制。 模块内部集成了可编程的恒流LED驱动器,可直接驱动常见的环形或条形LED光源。用户可通过软件灵活配置照明模式(如常亮、频闪、不同亮度等级),甚至实现与外部触发信号同步的精准曝光控制。这种集成设计简化了外部照明控制器的需求,减少了接线复杂性,提高了整个视觉系统的可靠性,尤其在对光照一致性要求极高的精密检测场合优势明显。
创新点3:开放且易用的算法生态。 东芝为 AICWO1G022 提供了从图形化拖拽式配置工具到完整软件开发包(SDK)的多层次软件支持。对于常见应用(如尺寸测量、定位、OCR、模式匹配),用户无需编写代码即可快速部署。对于复杂定制需求,开放的SDK支持C/C++、C#、Python等主流语言,允许用户将自研算法或第三方视觉库(如OpenCV)无缝集成到模块的运行时环境中,实现了灵活性(可编程)与易用性(开箱即用)的平衡。
应用案例与行业价值:
案例一:汽车零部件精密尺寸与装配验证。
在一家汽车安全带卷收器生产线上,需要检测多个小弹簧的装配位置、塑料外壳的卡扣是否到位,以及金属件的表面有无划痕。每个部件的检测公差要求在±0.1mm以内。生产线集成了多台 Toshiba AICWO1G022 相机,配合高对比度光源,从不同角度进行拍摄。模块内置的几何测量工具和斑点分析工具能够同时处理多个检测项。系统成功将因装配错误导致的后期客户投诉率降低了95%。质量经理评价:“AICWO1G022 的稳定性和精度超出了我们的预期。它的小尺寸让我们可以轻松安装在空间受限的工装内,其强大的处理能力实现了‘一机多检’,显著提升了我们产线的质量控制水平和效率。”
案例二:电子元器件表面贴装(SMT)后检测。
在SMT产线末端,需要对PCB板上的元器件进行贴装后检查,包括缺件、错件、移位和极性反等。产线节拍快,对检测速度要求极高。采用 AICWO1G022 配合远心镜头,构建在线检测站。其全局快门传感器有效消除了高速移动下的图像拖影。利用其强大的模式匹配和色彩分析功能,可以快速准确地判断0402甚至0201封装的微小元件状态。设备工程师反馈:“在引入这套视觉系统前,我们依赖人工在显微镜下抽检,效率和一致性都很差。AICWO1G022 实现了100%全检,其可靠的通信和触发机制完美融入了我们的生产线控制系统,缺陷逃逸率几乎为零,极大地保障了产品出货质量。”


相关产品组合方案:
构建一个完整的机器视觉系统,AICWO1G022 需要与以下组件协同工作:
工业镜头:根据视野和精度要求选择C-Mount接口镜头,如远心镜头、定焦镜头、变焦镜头。
工业光源:LED环形光源、条形光源、背光源、同轴光源等,由相机模块直接控制或通过独立控制器驱动。
光源控制器(可选):对于复杂或多路照明,可使用独立控制器,但 AICWO1G022 已集成基本控制功能。
安装支架与调焦机构:万向支架、滑块等,用于精确固定和调整相机位置。
视觉处理软件:东芝提供的Toshiba Image Processing Software (TIPS) 或其它兼容 AICWO1G022 SDK的第三方软件(如Halcon, VisionPro)。
触发传感器:光电传感器、接近开关等,用于向相机提供精准的图像采集触发信号。
PLC或工控机:用于协调整个自动化流程,接收相机的检测结果并执行相应动作(如分拣、报警)。
防护罩(可选):在极端环境下,可为相机加装额外的防护罩。
安装维护与全生命周期支持:
Toshiba AICWO1G022 采用坚固的金属外壳和标准化接口,便于集成。安装时需确保镜头牢固锁紧,通信和电源电缆连接可靠,并做好电缆的应力消除。其IP65/67防护等级允许直接安装在有粉尘或飞溅水的环境中。上电后,通过网线连接至配置电脑,使用专用软件进行参数设置、对焦、照明调整以及检测程序的部署。
日常维护主要是保持镜头前镜片的清洁,定期检查所有连接器的紧固情况。模块运行状态可通过软件监控,或通过其数字输出信号指示。由于其高度集成和固态设计,平均无故障时间(MTBF)很长,通常无需定期校准。若需更换,由于其标准化接口和协议,替换过程相对简单。