賦能高精度 3D 手持計量檢測:高效能嵌入式邊緣運算方案

ARBOR COMX-A300 3D Metrology

應用概述

本案例客戶為全球領先的可攜式與自動化 3D 光學計量量測方案開發商,深耕產品研發、逆向工程、在線品質檢驗、動態光學追蹤以及數位孿生 (Digital Twin) 工作流程。此類高階精密檢測應用,高度仰賴系統在資料擷取當下,能以極致速度且零失誤地處理巨量量測數據,並提供操作人員毫秒級的流暢即時可視化回饋。

隨著次世代 3D 計量平台向輕量化、手持化與智慧化演進,其底層運算架構面臨了更嚴苛的考驗:系統必須在極度緊湊機構空間與嚴格散熱限制下,同時支撐運算密集型演算法、高速多感測器資料串流、豐富的 3D 圖形渲染與全方位擴充介面,更必須具備清晰且模組化的未來升級彈性。

面臨挑戰

高負載即時資料處理瓶頸
高解析度 3D 感測取像會持續產生巨量密集點雲與量測資料串流。為確保作業效率與精確度,現場操作人員需要極度順暢、低延遲的 3D 視覺反饋,對 CPU 演算法處理與 GPU 渲染效能帶來極大壓力。

緊湊型手持機身之系統整合難題
在手持式或輕量化機身設計中,運算效能、功耗控制、熱功耗散熱管理與機構物理空間必須取得精密平衡。同時,高畫質顯示器、多通道感測器、儲存與高速網路等周邊介面,皆須整合至專屬客製載板中。

產品生命週期延續與世代擴充彈性
採用專屬 (Proprietary) 封閉式主板架構,每逢跨世代升級便需面臨耗時費力的重新設計與認證驗證流程。開發團隊需要一條清晰、標準化且無痛的處理器與記憶體升級路徑,以支援日益複雜的 AI 檢測演算法與軟體功能。

嚴苛多元的工業級可靠度考驗
3D 計量設備廣泛部署於計量實驗室、產線製造車間,乃至戶外與嚴苛工業現場環境。長效穩定的元件供貨期 (Longevity)、工業級寬溫耐受力以及原廠即時專業的在地工程技術支援,是確保產品競爭力的關鍵指標。

High-Performance Embedded Computing for 3D Metrology

解決方案

為克服上述挑戰,該客戶選擇採用磐儀科技 (ARBOR Technology) 的 COMX-A300 COM-HPC Client Size A 嵌入式電腦模組,作為其新一代旗艦 3D 計量運算平台的核心引擎。COMX-A300 搭載最新 Intel Core Ultra 系列 2 (Series 2) 處理器,完美融合異質高效能運算架構、高速傳輸頻寬與豐富周邊 I/O 擴充性

  • Intel Core Ultra 系列 2 處理器:結合先進 CPU、強大內建 GPU 與專屬 NPU 異質核心架構,全方位加速 3D 資料擷取、表面重建演算法與邊緣端運算負載。
  • 最高支援 128GB 雙通道 DDR5 記憶體:提供極致頻寬與海量記憶體容量,確保高密度點雲模型與多重影像串流在擷取與計算過程中的極速緩衝與穩定處理。
  • 次世代高速周邊擴充介面:原生整合 USB4、PCIe Gen5、雙 2.5GbE 乙太網路、SATA 以及 MIPI-CSI 相機介面,可無縫串聯高速光學感測器、超高畫質螢幕、高速固態儲存及工業網路。

運作架構

  • 手持掃描設備發射光學信號,精確擷取目標工件表面的細微幾何形狀與高精度 3D 空間尺寸數據。
  • 透過 MIPI-CSI、USB4 或 PCIe 高速介面,將感測器取得的大量未壓縮原始點雲與影像數據,以極低延遲傳輸至 COMX-A300 模組。
  • Intel Core Ultra 處理器與 Intel Arc 繪圖核心協同運作,瞬間完成幾何座標重建,並同步輸出 60fps+ 的超流暢 3D 視覺化回饋。
  • 雙通道高速 DDR5 記憶體充當巨量數據的高速緩衝池,徹底消除多線程運算時的資料傳輸瓶頸,保障掃描過程不遺失影格。
  • 量測專用軟體在邊緣端迅速將處理完畢的 3D 模型無縫轉化為偏差分析檢測報告、Scan-to-CAD 逆向工程模組或動態定位追蹤數據。

產品效益

毫秒級即時 3D 資料處理
  • 完美平衡 CPU 運算力與繪圖引擎效能,顯著提升資料擷取、幾何擬合與圖形渲染速度,在掃描取像與即時檢視時呈現零延遲流暢回饋,大幅提升現場量測人員作業效率。
客製化緊湊系統的極致整合
  • 採 95 x 120 mm 標準 Size A 精巧規格,搭配寬電壓直流輸入 (8V~20V DC),大幅縮減手持機構體積並簡化電池或電源設計;同時提供多元次世代 I/O,便於整合客製化專屬載板。
模組化架構,賦能快速擴充與世代相容
  • 採用 COM-HPC 開放式產業標準,成功將「核心運算模組」與「周邊專屬載板」解耦分開。未來若需提升算力或升級記憶體,僅需更換運算模組,免除整機重新設計與安規驗證成本,顯著縮短新世代產品上市時程 (Time-to-Market)
嚴苛環境下的工業級耐用度與原廠支援
  • 具備寬溫工作範圍、TPM 2.0 硬體安全加密、Watchdog 系統防護以及雙 2.5GbE 工業乙太網,大幅提升現場運行可靠度。結合磐儀科技深厚的客製工程支援與長效供貨保證,大幅降低系統整合商研發風險。

重點產品

COMX-A300

COMX-A300

Intel® Core™ Ultra 系列 2 (Arrow Lake U/H) 處理器, COM-HPC Client Size A 嵌入式電腦模組
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