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高光谱相机SINESPEC SP160A在松木心边材检测的应用

发布时间:2023-12-19
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[摘要]本文介绍了采用SINESPEC SP160A工业近红外高光谱相机对松木心材、边材、节和木材缺陷等进行实时检测的方法。通过高光谱成像技术、光谱分析和建模算法,将化学/分子特性描绘为图像中的颜色。实验结果证明了高光谱成像技术对松木心材和边材的无损检测效果,为木材加工商提供了一种新的分类和使用方法。

松木作为一种常见的木材,广泛应用于建筑、家具、装饰等领域。然而,松木的心材和边材具有不同的物理和化学性质,因此在实际应用中需要根据其特性进行分类使用。传统的心材和边材检测方法通常需要使用化学试剂,不仅昂贵而且对环境和人体健康有害。因此,开发一种无损、快速、准确的检测方法对于提高木材利用率和保护环境具有重要意义。

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一、高光谱成像技术


高光谱成像技术是一种基于非常多窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,来探测目标的二维几何空间及一维光谱信息,获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。SINESPEC SP160A高光谱相机可以把950nm-1700nm的光谱范围分为224个通道,通过高光谱相机获取到的是一个数据立方,不仅有图像信息,并且在光谱维度上进行展开获得几百个谱段信息。这种技术可以应用于木材检测领域,通过采集木材的高光谱图像,可以获取其表面和内部的光谱信息,从而实现对木材特性的无损检测。


二、实验方法


本文采用SINESPEC SP160A工业近红外高光谱相机对六块松木的心材和边材进行实时检测。实验过程中,首先使用相机采集木材的高光谱图像,然后使用Perception STUDIO软件进行光谱分析和建模。通过对光谱数据的处理和分析,将化学/分子特性描绘为图像中的颜色。在处理后的图像中,心材用绿色标注,边材用红色标注,树脂和节分别用蓝色和青色标注。实验结果清楚地表明了高光谱成像对松木心材和松边材的无损检测效果。

三、结果与讨论


实验结果显示,SINESPEC SP160A高光谱相机能够准确地检测出松木心材和边材的边界,同时标注出树脂和节的位置。通过对比预先切下并使用重氮苯磺酸进行化学处理的参考图像,可以验证高光谱成像结果的准确性。此外,实验结果还表明,高光谱成像技术能够在不使用昂贵且不健康的化学品的情况下实现对松木心材和边材的无损检测。


四、结论


本文介绍了采用SINESPEC SP160A工业近红外高光谱相机对松木心材、边材、节和木材缺陷等进行实时检测的方法。实验结果证明了高光谱成像技术对松木心材和边材的无损检测效果,为木材加工商提供了一种新的分类和使用方法。这种方法不仅提高了木材的利用率,而且减少了对环境和人体健康的影响。未来可以进一步研究高光谱成像技术在木材检测领域的应用潜力,并探索其在其他领域的可能性。


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