2025年4月11日《西安日报》第03版

正在作业中的中科光电机械臂。（记者 窦翊明 摄）

中智科仪研发的穿透成像仪。（记者 窦翊明 摄）

从数据通信到智能终端，从成像显示到超级计算，光子技术全方位赋能和推动产业发展，成为新一轮科技革命必争之域。西安这座硬科技之城，正在以“一束光”重塑自己的时代坐标，以“追光”之势，在光子产业赛道上奋力前行。

西安市高新区是光子企业加速聚集地。日前，记者走进位于高新区“曲率引擎”硬科技社区的三家企业看到，“一束光”迸发出的强大力量，正催生着硬科技企业“拔节生长”。

智能视觉  让机器人拥有“感知之眼”“决策之脑”

当机械臂拥有了类人的“双眼”，工作起来是否像人一样能“看到”，并“自主”工作呢？在西安中科光电视觉智能检测系统实验室里，我们找到了答案。

走进实验室，记者看到一个个拥有智能视觉的焊接机器人挥舞着大型机械臂正在进行智能焊接作业。“我们在传统的机械臂的基础上，增加了两个重要的部件，一个是全视野扫描摄像机，另一个就是焊枪前端的摄像机，这两个摄像机从全视野到精细化做到相互配合，可实现智能焊接。”伴随着焊接机器人机械臂的伸缩腾挪，西安中科光电精密工程有限公司市场主管赵健详细解读说，“如果我们的电脑里本身有工件的模型图，摄像机能及时匹配。如果没有，全视野扫描摄像机就会通过扫描程序，自主生成工件模型图并进行提取。这就像人眼能构建视觉空间一样，前端摄像机的精细化扫描，可解算焊缝轨迹和工艺参数解析，从而让焊接机器人可自主完成整个的作业规划路径和轨迹，它不仅拥有‘感知之眼’，还拥有‘决策之脑’，能自主完成智能焊接任务”。

与传统摄像机的二维成像方式不同，西安中科光电研发的智能视觉能够快速识别并定位散落的物体，可精准感知三维空间且不需要数据训练，因为其是基于逻辑判断进行操作控制的。“我们的技术不仅能够快速识别和处理复杂环境下的物体，还能为机械臂提供智能决策的原始数据，让机械臂不再是只能执行固定程序的工具，而是通过智能视觉构建类人空间感知，实时识别工件三维数据，自主完成测量、夹持及焊接全流程，可适应复杂的生产环境。” 赵健说。

采用智能视觉技术和多机器人协同控制技术，西安中科光电推出的“同人-WS系列智能焊接机器人工作站”可在线识别和测量待焊工件，协同控制“测量-柔性夹持-焊接”机械臂实现闭环精准作业，能够解决焊接任务中的下料误差、组对误差、焊件变形、装夹位置偏差等问题，这种无缝换产大大提高了工作效率。

目前西安中科光电的智能焊接机器人已经应用到了船舶制造、桥梁钢构、压力容器，轨道交通、汽车制造等多个领域。该技术开辟的千亿级市场应用，将逐步引发焊接行业革命。  

与光赛跑  将时间引入二维成像实现“见所未见”

真空状态下，一束光的飞行速度是每秒30万公里，那么要追上光需要多快？在中智科仪有限公司的展览室，记者见证了“追光”的神奇一幕。

跟随中智科仪常务副总经理金鹏程走进展览室，记者看到一个普通的黑色柜子，从外边看不到柜内的任何内容。但在金鹏程用手持仪一照之后，手持仪屏幕上清晰的呈现着柜中摆放的花瓶。这个现实版的“隔空猜物”是如何实现的？金鹏程解释说：“这是一款穿透成像仪，它可以穿透光所穿透的物质。我们就是利用光的速度，追上光，看到原本看不到的东西。”

据金鹏程介绍，穿透成像仪开启后会发射出纳秒光脉冲，纳秒光脉冲会先到达箱子表面，然后再到达箱子内部，光脉冲到达箱子表面被反射掉90%后，进入箱子内部10%的信号到达箱子内部的物体表面后会被再次反射。由于箱子表面反射的光先往回走，箱子内物体表面反射的光后往回走，这就形成了3-5纳秒的时间差，穿透成像仪就是通过这个时间差选择有用的微弱信号进行成像的。

据悉，作为一家专注于新型成像技术研发创新型科技公司，中智科仪依托精准的探测技术，在产品研发上不断追求两个物理极限：一个是超快成像，皮秒（皮秒是一种时间单位，表示一万亿分之一秒）时间分辨探测技术；一个是极限探测灵敏度，单光子成像技术。在追求极限的过程中，中智科仪打破国外技术垄断，研发出的国内首台套商业化“逐光”皮秒时间分辨门控相机，产品性能指标已达到国际一流水平。

“在科研领域，我们通过门控相机可将时间切分到皮秒级别，通过时间的划分拍摄图片，能够捕捉到光到达不同位置的图片，以此来帮助科学家观察微观尺度下的演化过程。目前，该产品已率先应用到航空航天、量子计算领域，为包括大科学装置在内的上百个高校及研究所提供了优质的产品和服务。”金鹏程告诉记者，行业应用中，门控相机通过时间将空间切片，选择特定区域进行成像，可帮助人们在轨道交通、消防救援、警用侦查等领域中获取视觉信息。如，在火场救援时，遇到大火或者浓烟无法识别救援对象时，通过门控相机便能够穿透大火、浓烟，及时发现救援对象。

经过多年技术攻关，目前中智科仪已成功攻克皮秒门控驱动技术、10皮秒精度的多通道同步时序控制技术、单光子识别算法。其陆续推出的“逐光IsCMOS”像增强相机、“逐光2DSPC”单光子相机、“逐光MF”分幅相机，以及“洞悉”光学穿透成像仪等产品，不仅终结了国外技术垄断，也填补了我国在超快时间分辨领域的技术空白。目前已完全实现自主研发与量产，并成功服务于百余家高等学府和研究机构。

凭借光的飞行时间特性，中智科仪努力实现“见所未见”，将时间引入二维成像，开启了人类视觉极限的新纪元。

智能红外热成像  打造星光级夜视驾驶体验

在夜间驾驶中，许多人都曾深受视线不好的困扰。由于光线暗淡，视距显著缩短，导致驾驶员对周围环境的感知能力大大降低。但在拥有西安中科立德红外科技有限公司研发的车载辅助驾驶系统这个得力助手后，夜间驾驶变得如同白昼般明亮清晰。

“车载辅助驾驶系统由低照度可见光相机和非制冷红外热成像机芯组成，采用AI算法，能够捕捉车辆前方的可见光与红外热成像融合图像，通过可见光与红外热成像，系统可展现出更丰富的色彩层次和图像细节，可实时显示3D行车场景，完美还原真实场景。”中科立德董事长兼总经理刘伟告诉记者，可见光相机支持星光级夜视，无需依赖任何外部光源，能在黑暗、烟雾、雨天等全天候路况下清晰成像，可辅助驾驶员在夜晚及各种恶劣天气条件下更快的探测和识别潜在危险，避免事故的发生。

从智慧消防到安防监测，从智能交通到智慧医疗，作为陕西省光子产业链链主企业，以红外热成像技术为核心研制智能光电设备的中科立德已成为国内知名的光电成像与测量设备供应商。

搭载在无人机上的小型光电吊舱，被形象地称为“空域之眼”，这是中科立德的明星产品。设备配备有高清可见光相机、非制冷红外线热像仪、激光测距机以及视频跟踪器，融合了AI目标检测与识别算法，可对指定区域进行快速扫描与智能识别，能实现对目标的稳定跟踪。依托视觉导航与地形匹配功能，极大地增强了无人机在复杂多变环境下的作业效能和稳定性。

经多年探索，中科立德的核心技术已涉及远距离高精度多光谱智能成像测量、复杂光机研制、精密转台控制、轻量化AI大视场弱小目标检测识别以及智能医学红外诊断筛查等多个方面，并具备精密光机元件、光学镜头、红外热像仪、光学视觉导航吊舱、多源融合反无光学雷达、医疗诊断设备等光电产品，从设计、加工到集成、检测全过程的实现能力。

随着中科立德多个科研基地陆续建成，其研制的智能红外光电设备已服务全国150多家知名企业，并已广泛应用到石油化工、工业测温、医疗等领域，市场前景广阔。

瞄准光子产业，我省不断加强创新策源，目前光子产业链已成为陕西34条产业链中的重点产业链之一。实施“追光计划”以来，我省光子企业数量已达300余家，光子产业总产值连续两年以每年超过50%的速度增长，目前已超过300亿元。光子产业“聚链成群”的生态效应已初步形成。

记者手记

从“追光者”到“光引擎”

在采访光子企业的过程中，企业相关负责人频频对陕西打造的完整光子产业体系和创新生态点赞。进驻社区就能享受保姆级服务，不出社区便能找到上下游企业。在这里，记者真切地感受到西安这座城市发展光子产业的蓬勃活力与无限潜力。

2021年陕西发布“追光计划”，西安成为主要承载地，并正式踏上了光子产业快速发展之路。2023年“追光计划”升级至“跃迁行动”，陕西致力打造千亿级光子产业集群。政策的扶持、生态的搭建，让光子企业如雨后春笋般涌现。从之前的不足100家激增至超过300家，陕西“跃迁行动”吸引省外企业纷纷落地，并培育孵化出炬光科技、奇芯光电等一批国内光子领先企业。

随着西安光子产业集群初具规模，光子企业在技术创新方面创造着越来越多的“国内唯一”“国际领先”。从西安迸发出的“这束光”不仅照亮了微观世界的电子运动，也点燃了产业升级的新引擎。在这个重新被定义的光子时代，在光谱的交叠处，依稀可见属于西安“智造”的新可能。

（本组稿件由记者 关颖采写）