Hiperspektral kamera ile kaz ve ördek karışık tüyleri için nicel tespit yöntemi

Tekstil endüstrisinde, kaz pastırması ve ördek pastırması, mükemmel ısı yalıtım özellikleri nedeniyle yüksek kaliteli ısı yalıtım ürünleri üretmek için yüksek kaliteli hammaddeler haline gelmiştir.Kaz tüyleri ve ördek tüyleri arasında piyasa fiyatlarında önemli bir fark var.Bazı vicdansız tüccarlar yüksek kâr peşinde koşarak, genellikle düşük kaliteli ürünleri yüksek kaliteli olarak göstermek için ördeğin etini kaz etine karıştırırlar.Bu sadece tüketicilerin çıkarlarına zarar vermekle kalmaz aynı zamanda piyasa düzenini de bozar.Bu nedenle, kaz ve ördek karışımının miktarsal olarak tespit edilmesinin doğru ve verimli bir şekilde yapılması özellikle önemlidir.Hiperspektral kamera teknolojisinin geliştirilmesi bu algılama problemine yenilikçi bir çözüm sağladı..

I. Örnek hazırlama: Güvenilir ve temsil edici kaynaklarından emin olmak için büyük miktarda saf kaz yuvası ve ördek yuvası örnekleri toplanmalıdır.Yüksek hassasiyetli bir elektronik terazi kullanarak kazın ve ördekin ağırlığını farklı oranlarda doğru bir şekilde tartın, ve ördek ve ördek ipliklerinin bilinen karışık oranları olan bir dizi örnek hazırlayın, örneğin 5%, 10%, 15%,... %95 farklı ördek ipliklerinin karışık oranları olan örnekler hazırlayın,Deneyin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmak için her biri birden fazla kopya numune ileHazırlanmış karıştırılmış örnekleri, üst üste geçirme veya boşluk olmaksızın eşit dağılım sağlamak için özel olarak tasarlanmış bir örnekleme platformuna eşit bir şekilde yayın.Hiperspektral kameranın kapsamlı ve doğru spektral bilgi elde edebilmesini sağlamak için.

II. Hiperspektral görüntü edinimi: Bu makalede, 400-1000nm spektral aralığı olan bir hiperspektral kamera uygulanmıştır.İlgili araştırmalarda kullanılabilir.. Spektral aralığı 400 ila 1000nm, 2,5nm'den daha iyi bir dalga boyu çözünürlüğü ve 1200'e kadar spektral kanal vardır.ve bant seçiminden sonra, maksimum hızı 3300Hz'dir (çok bölge bant seçimini destekler).ve örneklerin yerel özellik farklılıklarından kaynaklanan algılama hatalarını azaltmak için farklı açılardan görüntüler elde edildiHer çekimden sonra toplanan hiperspektral görüntü verileri, veri kaybını önlemek için depolama için bilgisayara gönderildi.

III. Veri Ön İşleme: Toplanan hiperspektral görüntü verilerinin ön işlenmesini gerçekleştirmek için profesyonel veri işleme yazılımı kullanın.Kameranın kendi performans farklılıklarından ve çevresel faktörlerden kaynaklanan radyometrik hataları ortadan kaldırmak için radyometrik düzeltme yapmak., farklı görüntülerin spektral verilerinin karşılaştırılabilir olmasını sağlar.Kameranın çekim açısı ve numunenin yerleştirme konumu gibi faktörlerden kaynaklanan görüntü deformasyonunu düzeltmek için geometrik düzeltme yapmak.Son olarak, görüntüye gürültü azaltma işleme uygulanır,görüntüdeki gürültü müdahalelerini kaldırmak için filtreleme algoritmaları kullanmak, görüntü kalitesini ve berraklığını arttırarak, daha sonraki adımlarda spektral özellikleri daha doğru bir şekilde çıkarmak için.

IV. Spektral Özellik Aktarımı: Ön işlenmiş hiperspektral görüntüler için,Özel algoritmalar ve yazılım araçları sırasıyla kaz ve ördek bölgelerinin spektral özelliklerini çıkarmak için kullanılır.Büyük miktarda görüntü verisinin analizi ve karşılaştırılması yoluyla,Kazın aşağısını ördek aşağısından önemli ölçüde ayırt edebilen spesifik dalga boyu aralığı, görünür ışıktan yakın kızılötesi spektral bölgede belirlenir.Bu anahtar dalga boylarında, kaz tüyleri ve ördek tüyleri yansıtma değerleri, kendi benzersiz spektrum özellikleri veri kümelerini oluşturmak için dikkatlice ölçülür ve kaydedilir.Bir çok deney ve analizden sonra, 700nm - 800nm dalga boyları aralığında kazın ve ördeklerin yansıtıcılık eğrilerinde belirgin farklılıklar olduğu tespit edildi.ve bu farklılıklar iki türü tanımlamak için önemli bir temel olarak hizmet edebilir.

V. Model oluşturma ve doğrulama: Makine öğrenimi veya istatistiksel yöntemler kullanılarak çıkarılan kaz tüpünün ve ördek tüpünün spektral karakteristik verilerine dayanarak,Düşmüş kaz ve ördeklerin nicel analizi için bir spektral model oluşturmakGenel modelleme yöntemleri arasında destek vektör makineleri, kısmi en küçük kareler vb. vardır.Model eğitimi için eğitim seti olarak bilinen karışık oranlara sahip örnekleme verilerinin bir kısmı kullanılır., kazın ve ördeklerin spektral özellikleri ve karışık oranları arasındaki içsel ilişkiyi öğrenmesini sağlar.Eğitime dahil olmayan örneklerin başka bir kısmı, kurulan modeli doğrulamak için doğrulama seti olarak kullanılır.Onay setinden alınan örneklerin yüksek spektrumlu görüntü verileri modele girilir.ve kaz tüpü ve ördek tüpünün tahmin edilen karışık oranı modelle hesaplanır ve kontrast analizi için gerçekte bilinen karışık oranla karşılaştırılır.Tahmin edilen değer ve gerçek değer arasındaki, kök ortalama kare hatası, ortalama mutlak hata vb. gibi hatayı hesaplayarak, modelin doğruluğu ve güvenilirliği değerlendirilir.Onaylama sonuçlarına dayanarak, modelin performansını iyileştirmek için model parametrelerini ayarlamak, özellik değişkenlerini eklemek veya azaltmak gibi model ayarlanır ve optimize edilir.

VI. Sonuç Analizi ve Değerlendirmesi: Tüm karıştırılmış örneklerin tespit sonuçlarını özetlemek ve istatistiksel olarak analiz etmek.Farklı karıştırma oranları altında tespit sonuçlarının diğer istatistiksel göstergeleri, ve tespit yönteminin istikrarını ve tekrarlanabilirliğini değerlendirir.Hiperspektral kameranın algılama sonuçlarını geleneksel algılama yöntemleriyle (kimyasal analiz yöntemleri gibi) karşılaştırmak ve analiz etmek, hiperspektral kamera tespit yönteminin doğruluğunu daha da doğrulamak.Hiperspektral kameranın karışık kaz ve ördeklerin nicel tespitinde hata aralığı ve algılama doğruluğu gibi temel performans göstergelerini elde etmek.Deneysel sonuçlar, bu yöntemin karıştırılmış pastadaki kazın ve ördeklerin tam oranını kısa bir süre içinde hızlı ve doğru bir şekilde tespit edebileceğini göstermektedir.ve algılama hatası çok küçük bir aralıkta etkili bir şekilde kontrol edilebilir, yüksek güvenilirliğini ve uygulanabilirliğini tam olarak göstermektedir.

Hiperspektral kamera teknolojisinin uygulanması, kaz ve ördek karışımının nicel tespitinin doğruluğunu ve verimliliğini büyük ölçüde geliştirdi.Ürün kalitesini ve marka itibarını sağlayabilir· düzenleyici makamlar için, piyasadaki sahte ve standart dışı ürünlere karşı güçlü bir teknik destek sağlar;Piyasa ortamının temizlenmesine ve tüketicilerin meşru hak ve çıkarlarının korunmasına yardımcı olmakTeknolojinin sürekli gelişmesi ve iyileştirilmesiyle,Hiperspektral kameraların kaz ve ördek karışıklarının ve diğer ilgili alanların niceliksel olarak tespit edilmesinde daha geniş ve derinlemesine uygulanacağı düşünülüyor., endüstrinin sağlıklı gelişimine yeni bir canlılık kazandırıyor.