Applicazione di una telecamera iperspettrale per misurare il tenore di umidità del legno

Il tenore di umidità del legno è un attributo importante della qualità del legno, che ha un impatto importante sulla lavorazione, sull'uso e sulla conservazione del legno.Anche se i metodi tradizionali di misurazione del tenore di umidità del legno, quali il metodo di pesatura e il metodo di resistenza, hanno una certa precisione,, presentano alcuni svantaggi, quali la gestione ingombrante, i lunghi tempi di misurazione e il danno al legno.metodo non distruttivo ed efficiente per misurare il tenore di umidità del legno.

一、principio di prova con telecamera iperspettrale
Le telecamere iperspettrali possono ottenere informazioni spettrali sulla superficie del legno, che comprendono la riflettività o la trasmissione del legno a diverse lunghezze d'onda.Poiché il tenore di umidità del legno influenzerà le sue caratteristiche spettrali, il tenore di umidità può essere dedotto analizzando le informazioni spettrali del legno, in particolare i dati spettrali del legno possono essere raccolti mediante tecnologia di imaging iperspettrale,e il modello di previsione tra il contenuto di umidità del legno e le informazioni spettrali può essere stabilito mediante pre-elaborazione, la funzione di estrazione e modellazione, in modo da realizzare il test rapido del tenore di umidità del legno.

二、 Esempi di applicazione
Strumento: Spettro di colori FS-17 spingitore FS-17 vicino infrarosso alto spettrometro
Apparecchiature ausiliarie: sorgente luminosa spettrale costante - per la modellazione in ambienti interni
Fonte luminosa: fonte luminosa alogenica lineare

Materiali sperimentali: sono utilizzati come materiali sperimentali un certo numero di campioni di legno con un diverso contenuto di umidità,e questi blocchi di legno vengono essiccati ciclicamente per ottenere diversi stati di contenuto di umidità.

L'acquisizione di dati: l'acquisizione di immagini spettrali di campioni di legno è stata effettuata utilizzando un sistema di imaging iperspettrale.è necessario garantire che le condizioni di illuminazione siano stabili per evitare l'impatto dei cambiamenti di luce sulle informazioni spettraliAllo stesso tempo, per ottenere risultati più precisi, l'acquisizione di immagini spettrali può essere effettuata in più punti del campione di legno.e il valore medio è preso come dati spettrali finali.

Trattamento dei dati: pre-elaborazione dei dati spettrali raccolti, come la rimozione del rumore, la correzione dello spettro, ecc.Poi l'algoritmo di selezione delle caratteristiche viene utilizzato per estrarre la lunghezza d'onda caratteristica correlata al contenuto di umidità del legno per semplificare il modello e migliorare l'accuratezza della previsione.

Costruzione di modelli: sulla base della lunghezza d'onda caratteristica estratta, è stato stabilito il modello di previsione tra il contenuto di umidità del legno e le informazioni spettrali.I metodi di modellazione comuni includono la regressione del processo di Gauss (GPR)Questi modelli permettono di prevedere rapidamente il tenore di umidità del legno sulla base delle informazioni spettrali.

Validazione del modello: il modello stabilito viene convalidato utilizzando un set di convalida indipendente per valutare le sue prestazioni predittive e la sua accuratezza.Gli indici di valutazione comuni includono il coefficiente di correlazione (R2) e l'errore quadrato della radice media (RMSE).

三、Vantaggi di applicazione
Test rapido: la telecamera iperspettrale può ottenere le informazioni spettrali della superficie del legno in breve tempo, in modo da realizzare il test rapido del contenuto di umidità del legno.

Prova non distruttiva: rispetto ai metodi di prova tradizionali, la tecnologia di imaging iperspettrale non provoca danni al legno,quindi è più adatto per testare legno prezioso o legno che deve essere mantenuto in integrità.

Alta precisione: mediante l'istituzione di un modello di previsione accurato, le telecamere iperspettrali possono ottenere test di alta precisione del contenuto di umidità del legno,che soddisfano i severi requisiti di controllo della qualità dell'industria della lavorazione del legno.

四、Prospettive di applicazione
Con il continuo sviluppo e miglioramento della tecnologia di imaging iperspettrale, le sue prospettive di applicazione nel controllo del tenore di umidità del legno saranno più ampie.Possiamo aspettarci l'emergere di telecamere iperspettrali con una maggiore precisione, una maggiore rapidità e una maggiore facilità di funzionamento per soddisfare le esigenze dell'industria della lavorazione del legno in materia di controllo della qualità e di produzione intelligente.combinato con tecnologie avanzate come l'apprendimento automatico e l'apprendimento profondo, l'accuratezza e il livello di intelligenza delle prove del tenore di umidità del legno possono essere ulteriormente migliorati.

In sintesi, le telecamere iperspettrali presentano vantaggi significativi nel test del tenore di umidità del legno, fornendo un metodo di ispezione efficiente, preciso e non distruttivo per l'industria della lavorazione del legno.