制造論壇-制造行業(yè)自己的交流社區(qū)!
標(biāo)題: 高光譜相機應(yīng)用案例：金屬和織物上的油污檢測 [打印本頁]
作者: ottsmile 時間: 2024-8-29 13:28
標(biāo)題: 高光譜相機應(yīng)用案例：金屬和織物上的油污檢測
油在許多行業(yè)中被用作潤滑劑，但在有些產(chǎn)品中，油通常被認(rèn)為是一種污染物，需要被探測識別。人眼很難觀察到油，傳統(tǒng)的RGB相機也很難檢測，
但是高光譜相機在某些波長下工作時能夠捕捉到油存在的信息。
Specim高光譜相機對其進(jìn)行掃描：FX17 (900 – 1700 nm)、SWIR (1000 – 2500 nm)和FX50(2700 – 5300 nm)。
圖1：使用三種油涂抹在金屬和織物上。金屬板上的圓圈和一塊織物標(biāo)記了涂油的區(qū)域。
綠色表示W(wǎng)eldlite油，紅色表示W(wǎng)ürth油，藍(lán)色表示Pentisol油
Specim FX17相機
Specim FX17相機覆蓋900–1700 nm光譜范圍，廣泛用于工業(yè)質(zhì)量檢測，適用于檢測天然和合成化合物。FX17可用于測量物質(zhì)的數(shù)量，
例如煙葉中的尼古丁；也可以檢測食品中的異物，例如碎肉中的骨頭碎片、雜糧中的碎石等異物。關(guān)于機械油，迄今為止幾乎沒有進(jìn)行過測試。
根據(jù)光譜分析（見圖3和4），Specim FX17相機無法檢測到所有油類。可以在一定程度上檢測到Pentisol油，
在織物上可以檢測到Würth 油（在1393 nm處有吸收峰），但是檢測不到Weltlite油。
圖2：Specim FX17相機采集的偽彩色圖像
圖3. Specim FX17相機測量的金屬板上三種油的光譜。綠色表示W(wǎng)eldlite油，紅色表示W(wǎng)ürth油，藍(lán)色表示Pentisol油。黃色光譜可被視為參考，因為它們僅與金屬有關(guān)，不會被任何類型的油破壞
圖4. Specim FX17相機測量的織物上三種油的光譜。綠色表示W(wǎng)eldlite油，粉紅色表示W(wǎng)ürth油，藍(lán)色表示 Pentisol油。橙色光譜可被視為參考，
因為它們僅與織物有關(guān)，不會被任何類型的油破壞。
對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了主成分分析(PCA)，得到了基于光譜的檢測結(jié)果。分析進(jìn)一步表明，Specim FX17近紅外高光譜相機可以檢測到油，但是比較微弱（圖5）
圖5. 基于光譜的檢測結(jié)果
pecim SWIR相機
Specim SWIR 相機覆蓋1000–2500 nm光譜范圍。與FX17一樣，SWIR也適用于檢測不同的化學(xué)成分。由于其更寬的光譜范圍，
SWIR比FX17檢測到的材料更多。
基于光譜分析（圖7和圖8），具有2200 nm以上光譜特征的SWIR相機適用于檢測不同類型的油，尤其是Würth和Pentisol油。
可以部分檢測到Weltlite油。
圖6：Specim SWIR相機采集的偽彩色圖像
圖7. 使用Specim SWIR相機測量的金屬板上三種油的光譜。綠色表示W(wǎng)eldlite油，紅色表示W(wǎng)ürth油，藍(lán)色表示Pentisol油。黃色光譜可被視為參考，
因為它們僅與金屬有關(guān)，不會被任何類型的油破壞.
圖 8. 使用 Specim SWIR 相機測量的織物上三種油的光譜。綠色表示W(wǎng)eldlite油，粉紅色表示 Würth油，藍(lán)色表示Pentisol油。橙色光譜可被視為參考，
因為它們僅與織物有關(guān)，不會被任何類型的油破壞
結(jié)合PCA，進(jìn)行PLS-DA分析以評估SWIR 相機的分類性能（見圖9）。結(jié)果顯示，可以從金屬和織物表面檢測到Würth和Pentisol油，并使用Specim SWIR相機進(jìn)行分類。Weltlite油可以在織物上檢測到，但不能在金屬上可靠的檢測到。
值得注意的是，即使所有的油都涂在樣品的非常有限的區(qū)域，Weltlite油已經(jīng)在織物上廣泛擴(kuò)散。
Specim FX50相機
Specim FX50相機覆蓋2700–5300nm光譜范圍，即所謂的MWIR。FX50非常適合分揀不同類型的聚合物，無論其顏色如何，甚至是黑色的。
結(jié)果表明，F(xiàn)X50可以檢測金屬和織物表面上的所有三種不同類型的油。FX50甚至可以檢測到微小的油滴。
測試顯示在3300和3500 nm光譜范圍之間有很強的吸油性
Specim FX50相機測量的織物上三種油的光譜。綠色表示 Weldlite，紅色表示 Würth，藍(lán)色表示 Pentisol 油。黃色光譜可被視為參考，
因為它們僅與織物有關(guān)，不會被任何類型的油破壞。
除了PCA之外，研究人員還建立了PLS-DA模型來評估Specim FX50相機的分類性能。如圖13所示，三種類型的油都可以從金屬和織物表面檢測到，
并使用Specim FX50相機進(jìn)行分類。
Specim FX50是檢測表面油脂更為合適的高光譜相機。使用FX50，您還可以對不同類型的油品進(jìn)行分類
作者: 9549872679@2 時間: 2024-9-3 08:59
搶個位子，樓主的帖子真是給力！
作者: 周三起不來 時間: 2024-9-3 11:43
樓上，這個問題很有趣，期待更多！
作者: qhhy 時間: 2024-9-3 19:01
感謝，這個問題困擾我很久了。
作者: YeZzgGzYZR 時間: 2026-4-20 20:19
外行看熱鬧，內(nèi)行看門道，這帖子里門道多。
作者: 督妮娜 時間: 2026-4-21 05:36
學(xué)習(xí)了，內(nèi)容很精彩，收藏。
| 歡迎光臨 制造論壇-制造行業(yè)自己的交流社區(qū)! (http://www.iseewow.cn/) |
Powered by Discuz! X3.5 |
