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質量控制中的多重成像技術——元奧儀器
質量控制中的多重成像技術
本文來自埃賽力達
【前言】
隨著技術的不斷進步，多個行業(yè)在質量控制領域迎來了突破性的創(chuàng)新——多重成像技術。這種技術結合了光照、檢測與光學元件的精密配合，能夠在各類應用中提升檢測的準確性和效率。特別是在制造業(yè)中，利用多重成像可以大幅改善質量控制和檢測過程，幫助企業(yè)確保產品質量，提升生產效率。
【概述】
多重成像技術可提升多個行業(yè)中質量評估的準確性和效率，尤其是制造業(yè)。從圖像采集到圖像分析，多重成像技術優(yōu)化了質量控制和檢測流程。結合近年來圖像分析人工智能軟件的發(fā)展，多重成像還可對復雜樣本進行更深入、全方面的分析。
在部署多重成像技術時，照明、檢測與光學系統(tǒng)的推薦取決于具體應用場景。埃賽力達® 提供種類豐富的光源、相機和鏡頭，并與客戶緊密合作，確保為每一項應用選擇合適的組件。
【多重成像技術涵蓋照明、檢測及光學系統(tǒng)】
多重成像是多光譜、高光譜或多顏色成像，應用于吸收、反射或多色熒光成像。常見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。多色熒光成像利用寬光譜照明結合光學濾光片，或使用多個波長特定的LED或激光進行多波段照明。
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。視目標波長而定，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：通過組合參數(shù)，例如熒光強度與熒光壽命，可實現(xiàn)視覺對比分析，或借助人工智能技術進行光譜分析。
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】
多重成像被廣泛應用于各類無損質量控制和分揀場景，如材料檢測（例如木材、塑料、日用品、貨幣、芯片、廢棄物、太陽能電池）及食品質量控制等。
應用示例如下：
1. 材料檢測：制造商可借助多重成像技術檢測木材或織物中的缺陷，從而提升品質。在制藥行業(yè)，多重成像有助于檢測藥片的成分差異、均勻度、填充水平甚至劑量，同時也能發(fā)現(xiàn)污染或異常情況，從而提高質量控制能力。半導體芯片、貨幣、太陽能電池、藝術品、紡織品等多種材料的質量控制，同樣受益于多重成像的無損污染檢測與分類應用。
圖4：多重成像揭示密封包裝內藥片的成分信息
2. 食品行業(yè)：多光譜成像可用于檢測并剔除存在質量或污染問題的食品與材料，識別比較好成熟度，并依據(jù)操作人員設定的條件進行分揀，從而確保食品安全并延長保質期。具體可檢測的指標包括水果的淤傷、成熟度、硬度和pH值；肉類的脂肪與蛋白質含量；以及多種食品中的農藥殘留、其他污染物乃至病原體等。
圖5：食品質量控制中的多重成像應用
多重成像還廣泛應用于其他行業(yè)的檢測領域，例如：
3. 數(shù)字病理學：通過將熒光標記與明場圖像結合，可提供關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與正常組織不同。
4. 法醫(yī)科學：多光譜成像可用于血跡檢測，即使是在深色表面上，或者在血跡被擦除后也能識別。此外，還可用于揭示隱藏或已被清的紋身。
【關于埃賽力達Excelitas】
埃賽力達是一家技術經驗豐富的供應商，致力于研發(fā)對生活產生積極影響的創(chuàng)新技術，服務對象涵蓋生命科學、先進工業(yè)、新一代半導體及航空電子等終端市場的全球企業(yè)。公司總部位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡，是設計、開發(fā)和制造先進技術的重要合作伙伴，專注于傳感、探測、成像、光學及特種照明領域的前沿創(chuàng)新，客戶遍布全球。埃賽力達處于應對當今重要發(fā)展趨勢的前沿陣地，這些趨勢包括精細醫(yī)療、工業(yè)自動化、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量控制中的應用，了解其如何在各行業(yè)中提升工藝流程與結果準確性。
Kavita Aswani博士，埃賽力達高級生物醫(yī)學應用科學家；
Michael Bulk，埃賽力達成像光學部產品總監(jiān)；
Gerhard Holst博士，埃賽力達高級成像產品與應用科學家。
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