高光譜反射率值涉及的是物體在特定光譜范圍內(nèi)的反射性能。這種反射率不僅僅是單一波長的反射,而是覆蓋了一個寬光譜范圍,從而可以獲取更詳細(xì)、更全面的物體反射特性信息
色散型高光譜相機(jī)-光柵色散型:利用色散元件(光柵或者棱鏡)進(jìn)行分光,再經(jīng)由成像系統(tǒng)成像在探測器上。上圖是光柵色散型高光譜相機(jī)的具體原理。
如果我們要對圖中的這個樹葉它每一點的高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行測量,通過入射光在光柵面進(jìn)行反射,把這一個點的入射光分解成在不同波長處的能量分布,再通過多個傳感器象元對具體的不同波長處的能量進(jìn)行測量。這個圖看到的就需要有一個反射光柵或者透射光柵對光線進(jìn)行分光。
這種方式的好處是可以一次性處理一條線上面的所有的點。然后對每一點不同波長處的能量可以進(jìn)行一次測量。所以大多數(shù)光柵型的高光譜相機(jī)都設(shè)計成線掃描相機(jī)。一次獲取一條線上每一點的所有波長的光譜數(shù)據(jù)。由于每一點的不同波長處的光譜數(shù)據(jù)是同時獲取的,所以就可以對這一點的不同波長處的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行同時計算。這是光柵型非常重要的一個特性。光柵型的高光譜相機(jī)就特別適合應(yīng)用在顏色測量,水果的分類和品質(zhì)、糖度檢測,塑料垃圾回收中塑料的分類這些領(lǐng)域,因為這些應(yīng)用都需要對每一個點的不同波長數(shù)據(jù)進(jìn)行同時運算,才能計算出我們想要的結(jié)果。
輪胎表面異物檢測(貼紙) 客戶是做輪胎配套檢測行業(yè),在輪胎原料生產(chǎn)中,會有一個環(huán)節(jié)是對原料表面進(jìn)行一次材料附著,類似塑料類貼紙,目的是保護(hù)原料表面,但在后期工藝中,需要對此貼紙進(jìn)行處理中,但往往會存在清除效果不好,殘留。客戶此前是使用工業(yè)相機(jī),但對透明材貼紙檢測效率不高,客戶繼續(xù)尋找一款高效有效的設(shè)備
設(shè)備名稱 | 型號 | 配置明細(xì) | 備注 |
高光譜相機(jī)
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FS-13
| 光譜范圍:400-1000nm; 光譜分辨率:2.5nm | |
測試臺架 |
FS-826
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測量平臺10*15cm
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3.測試步驟
(1)在400-1000nm波段下,對客戶帶來的輪胎裁剪樣本,進(jìn)行異物檢測
(2)將輪胎表層樣本上方附上各種顏色貼紙,如藍(lán)色,紅色,透明等
注:透明貼紙實際貼合更緊密,肉眼很難識別
(3)將樣本放置到測試臺架上方
(4)設(shè)置儀器參數(shù)和臺架運行速度,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集
4.實驗結(jié)果
(1)所檢測樣品在610-620nm波段左右下,反射率特征比較明顯
(2)在CIE校準(zhǔn)還原顏色的狀態(tài)下,這是最接近真實顏色的場景但實際工業(yè)場景中,但樣品體積較大,異物體積較小,檢測比較費力,透明材料不易識別
(3)在當(dāng)前設(shè)置模式下,我們把顯示波段調(diào)整為單波段成像,RGB都設(shè)置為612通道,然后調(diào)整閾值,即可非常直觀的看出異物附著(此時是降低G通道閾值,圖像偏向綠色)
(4)在當(dāng)前設(shè)置模式下,我們把顯示波段調(diào)整為單波段成像,RGB都設(shè)置為612通道,然后調(diào)整閾值,即可非常直觀的看出異物附著(此時是降低B通道閾值,圖像偏向藍(lán)色)
高光譜在此行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢在于,可比較直觀的查看物體的光譜特征,可以根據(jù)需要想識別的物體特征,來進(jìn)行分類(圖片可直觀判斷)選擇對應(yīng)通道,調(diào)整閾值,即可有效得出圖片分類結(jié)果,結(jié)合后期接口開放,用戶可以根據(jù)使用場景的需求來進(jìn)行調(diào)試,應(yīng)用到生產(chǎn)中去