Métodos de aquisição e processamento de imagens hiperespectrais de amostras de carvão

Na prática de investigação e produção da indústria do carvão,É muito importante obter informações precisas das várias características do carvão para otimizar a utilização do carvão e melhorar a qualidade do produtoA tecnologia de imagem hiperespectral, como um poderoso meio de análise, pode fornecer informações abundantes sobre a estrutura e composição interna do carvão,e a sua aplicação baseia-se em métodos eficientes e precisos de aquisição e processamento de imagens hiperespectrais de amostras de carvão.

A tecnologia de imagem hiperespectral é uma tecnologia avançada que integra a óptica, a electrónica, a ciência da computação e outras disciplinas.,Reflexo e propriedades de dispersão de diferentes substâncias em diferentes comprimentos de onda de luz.Podemos obter a informação de refletividade do carvão na faixa espectral contínuaA tecnologia de imagem é muito mais eficaz do que a tecnologia tradicional de imagem, que é como a "impressão digital" do carvão, contendo informações ricas sobre a composição do material e a estrutura.A tecnologia de imagem hiperespectral tem uma resolução espectral mais elevada e pode ser precisa até à diferença de comprimento de onda a nível nanométrico., que pode capturar as características espectrais de vários componentes no carvão com mais pormenor.

Neste artigo, uma câmera hiperespectro 900-1700nm é usada, e o FS-15, um produto da Color Spectrum Technology (Zhejiang) Co., LTD., pode ser usado para pesquisas relacionadas.Câmara hiperespectral de ondas curtas no infravermelho próximo, a velocidade de aquisição do espectro completo até 200FPS, é amplamente utilizada na identificação de composições, identificação de substâncias, visão automática, qualidade dos produtos agrícolas,detecção de tela e outros campos.

A aplicação da tecnologia de imagem hiperespectral na detecção do valor calorífico do carvão é relativamente simples e eficiente.Os dados de imagem hiperespectrais são obtidos através da digitalização de amostras de carvão com equipamento de imagem hiperespectral.A aplicação da tecnologia de imagem hiperespectral na detecção do valor calorífico do carvão é relativamente simples e eficiente.Os dados de imagem hiperespectrais são obtidos através da digitalização de amostras de carvão com equipamento de imagem hiperespectral..

Interface de aquisição de imagens hiperespectrais

Estes dados contêm informações sobre a refletividade do carvão em diferentes comprimentos de onda.Espectro correto, etc., para melhorar a qualidade dos dados.

(a) Imagem original (b) Área de interesse

Selecção de regiões de interesse para as imagens hiperespectrais de carvão

Curva espectral média da região de interesse

Filtragem suave SG de sete pontos

Devido às características do próprio instrumento e à influência de fatores ambientais, o espectro coletado pode apresentar alguns problemas, como a deriva do comprimento de onda e o desvio de intensidade.O objectivo da correcção espectral é corrigir estes desvios para que possam refletir com precisão as características espectral reais das amostras de carvãoOs métodos comuns de calibração espectral incluem a calibração de comprimento de onda e a calibração de radiação.Calibração do comprimento de onda Calibra a precisão do comprimento de onda do espectrômetro de imagem usando materiais padrão com características espectrais conhecidas, como as lâmpadas de mercúrio e as lâmpadas de néon, para garantir que o valor do comprimento de onda correspondente a cada pixel é preciso.A calibração radiométrica consiste em converter o valor de cinza da imagem no valor de reflectância real, medindo o quadro branco padrão com reflectância conhecida, eliminando assim a influência de fatores como a resposta do instrumento e a iluminação desigual na intensidade espectral.

Os resultados da correcção de dispersão multivariada são apresentados na figura.

Resultados da correcção de dispersão multivariada

Transformação normal padrão

Resultado da transformação normal padrão

A aquisição e o processamento de imagens hiperespectrais de amostras de carvão é um processo complexo e crítico.Otimizar o processo de aquisição e utilizar métodos avançados de processamento de imagem, informações abundantes e precisas sobre o carvão podem ser extraídas a partir de imagens hiperespectrais, o que fornece um forte apoio técnico para a investigação, produção e controlo de qualidade da indústria do carvão.Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, as perspectivas de aplicação da tecnologia de imagem hiperespectral no campo do carvão serão mais amplas e deverá trazer novos avanços para o desenvolvimento da indústria do carvão.