一、概念介紹

1.反射率值

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(zhǎng)的反射，而是覆蓋了一個(gè)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

2.高光譜成像原理

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(cè)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(duì)圖中的這個(gè)樹葉它每一點(diǎn)的高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，通過入射光在光柵面進(jìn)行反射，把這一個(gè)點(diǎn)的入射光分解成在不同波長(zhǎng)處的能量分布，再通過多個(gè)傳感器象元對(duì)具體的不同波長(zhǎng)處的能量進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)圖看到的就需要有一個(gè)反射光柵或者透射光柵對(duì)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(diǎn)。然后對(duì)每一點(diǎn)不同波長(zhǎng)處的能量可以進(jìn)行一次測(cè)量。所以大多數(shù)光柵型的高光譜相機(jī)都設(shè)計(jì)成線掃描相機(jī)。一次獲取一條線上每一點(diǎn)的所有波長(zhǎng)的光譜數(shù)據(jù)。由于每一點(diǎn)的不同波長(zhǎng)處的光譜數(shù)據(jù)是同時(shí)獲取的，所以就可以對(duì)這一點(diǎn)的不同波長(zhǎng)處的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)計(jì)算。這是光柵型非常重要的一個(gè)特性。光柵型的高光譜相機(jī)就特別適合應(yīng)用在顏色測(cè)量，水果的分類和品質(zhì)、糖度檢測(cè)，塑料垃圾回收中塑料的分類這些領(lǐng)域，因?yàn)檫@些應(yīng)用都需要對(duì)每一個(gè)點(diǎn)的不同波長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)運(yùn)算，才能計(jì)算出我們想要的結(jié)果。

二、實(shí)驗(yàn)測(cè)試

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

輪胎表面異物檢測(cè)（貼紙）  客戶是做輪胎配套檢測(cè)行業(yè)，在輪胎原料生產(chǎn)中，會(huì)有一個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)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(duì)此貼紙進(jìn)行處理中，但往往會(huì)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(duì)透明材貼紙檢測(cè)效率不高，客戶繼續(xù)尋找一款高效有效的設(shè)備

2.實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器列表

3.測(cè)試步驟

（1）在400-1000nm波段下，對(duì)客戶帶來的輪胎裁剪樣本，進(jìn)行異物檢測(cè)

（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(shí)際貼合更緊密，肉眼很難識(shí)別

（3）將樣本放置到測(cè)試臺(tái)架上方

（4）設(shè)置儀器參數(shù)和臺(tái)架運(yùn)行速度，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）所檢測(cè)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(shí)顏色的場(chǎng)景但實(shí)際工業(yè)場(chǎng)景中，但樣品體積較大，異物體積較小，檢測(cè)比較費(fèi)力，透明材料不易識(shí)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(shí)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(shí)是降低B通道閾值，圖像偏向藍(lán)色）

三、結(jié)論

高光譜在此行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)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(shí)別的物體特征，來進(jìn)行分類（圖片可直觀判斷）選擇對(duì)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(chǎng)景的需求來進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)用到生產(chǎn)中去