全国服务咨询热线:

18457147929,13867128415

article技术文章
首页 > 技术文章 > 高光谱相机应用案例:金属和织物上的油污检测

高光谱相机应用案例:金属和织物上的油污检测

更新时间:2024-08-28      点击次数:240

Specim高光谱相机应用案例:金属和织物上的油污检测

油在许多行业中被用作润滑剂,但在有些产品中,油通常被认为是一种污染物,需要被探测识别。人眼很难观察到油,传统的RGB相机也很难检测,

但是高光谱相机在某些波长下工作时能够捕捉到油存在的信息。

Specim高光谱相机对其进行扫描:FX17 (900 – 1700 nm)SWIR (1000 – 2500 nm)FX50(2700 – 5300 nm)


afa16758b9df22524a44b6f4b64a48b8_1660839296486596.png

1:使用三种油涂抹在金属和织物上。金属板上的圆圈和一块织物标记了涂油的区域。

绿色表示Weldlite油,红色表示Würth油,蓝色表示Pentisol


Specim FX17相机 

    Specim FX17相机覆盖9001700 nm光谱范围,广泛用于工业质量检测,适用于检测天然和合成化合物。FX17可用于测量物质的数量,

例如烟叶中的尼古丁;也可以检测食品中的异物,例如碎肉中的骨头碎片、杂粮中的碎石等异物。关于机械油,迄今为止几乎没有进行过测试。

 

 根据光谱分析(见图34),Specim FX17相机无法检测到所有油类。可以在一定程度上检测到Pentisol油,

在织物上可以检测到Würth 油(在1393 nm处有吸收峰),但是检测不到Weltlite油。

9f1e6e97b59e293989b0de672910c994_1660839264132468.jpg

                                                          图2:Specim FX17相机采集的伪彩色图像

210dd510a07666f7d8f6b61894170e95_1660839264676374.jpg

3. Specim FX17相机测量的金属板上三种油的光谱。绿色表示Weldlite油,红色表示Würth油,蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可被视为参考,因为它们仅与金属有关,不会被任何类型的油破坏

0d8009c7a05d52bca751e69a4ec12f2e_1660839264360397.jpg

    图4. Specim FX17相机测量的织物上三种油的光谱。绿色表示Weldlite油,粉红色表示Würth油,蓝色表示 Pentisol油。橙色光谱可被视为参考,

 因为它们仅与织物有关,不会被任何类型的油破坏。

  对光谱数据进行了主成分分析(PCA),得到了基于光谱的检测结果。分析进一步表明,Specim FX17近红外高光谱相机可以检测到油,但是比较微弱(图5

f5604f4c42f8b2c4a873879f2ce723e9_1660839265997368.jpg

图5. 基于光谱的检测结果

pecim SWIR相机 

    Specim SWIR 相机覆盖10002500 nm光谱范围。与FX17一样,SWIR也适用于检测不同的化学成分。由于其更宽的光谱范围,

SWIRFX17检测到的材料更多。

 

 基于光谱分析(图7和图8),具有2200 nm以上光谱特征的SWIR相机适用于检测不同类型的油,尤其是WürthPentisol油。

可以部分检测到Weltlite油。

f0edef071433e9a426ae6085e1c3faa6_1660839265731086.jpg

6Specim SWIR相机采集的伪彩色图像

3c65d112dae0e436c4301d78b827c307_1660839266252414.jpg

7. 使用Specim SWIR相机测量的金属板上三种油的光谱。绿色表示Weldlite油,红色表示Würth油,蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可被视为参考,

因为它们仅与金属有关,不会被任何类型的油破坏.

86758c342ee19fe4f8ed623fada163bd_1660839266573085.jpg


图 8. 使用 Specim SWIR 相机测量的织物上三种油的光谱。绿色表示Weldlite油,粉红色表示 Würth油,蓝色表示Pentisol油。橙色光谱可被视为参考,

 因为它们仅与织物有关,不会被任何类型的油破坏

 

 结合PCA,进行PLS-DA分析以评估SWIR 相机的分类性能(见图9)。结果显示,可以从金属和织物表面检测到WürthPentisol油,并使用Specim SWIR相机进行分类。Weltlite油可以在织物上检测到,但不能在金属上可靠的检测到。

 

 值得注意的是,即使所有的油都涂在样品的非常有限的区域,Weltlite油已经在织物上广泛扩散。

b318451cb858e668cd9b0c37e2ff3de1_1660839311197814.png

Specim FX50相机

     Specim FX50相机覆盖27005300nm光谱范围,即所谓的MWIRFX50非常适合分拣不同类型的聚合物,无论其颜色如何,甚至是黑色的。

 

 结果表明,FX50可以检测金属和织物表面上的所有三种不同类型的油。FX50甚至可以检测到微小的油滴。

测试显示在33003500 nm光谱范围之间有很强的吸油性

057d53662f2d38c5b1079d4084b63db2_1660839321600170.png

67c5a76eafbbbfc4f8068d9d35defe67_1660839267418430.jpg

2e2ce43861266d31b19352e1a7633bcd_1660839267459707.jpg

Specim FX50相机测量的织物上三种油的光谱。绿色表示 Weldlite,红色表示 Würth,蓝色表示 Pentisol 油。黄色光谱可被视为参考,

因为它们仅与织物有关,不会被任何类型的油破坏。

除了PCA之外,研究人员还建立了PLS-DA模型来评估Specim FX50相机的分类性能。如图13所示,三种类型的油都可以从金属和织物表面检测到,

并使用Specim FX50相机进行分类

0f22faedeb58fcabf0281c247365eb6c_1660839331898039.png

Specim FX50是检测表面油脂更为合适的高光谱相机。使用FX50,您还可以对不同类型的油品进行分类。

                                                                       FX50(2700 – 5300 nm)
















浙江以象科技有限公司
地址:浙江省温州市鹿城区藤桥镇南市中路155号七楼
邮箱:510433896@qq.com
关注我们
欢迎您关注我们的微信公众号了解更多信息:
欢迎您关注我们的微信公众号
了解更多信息