高光譜相機解決方案

  • 彩譜高光譜相機對于露天礦場礦石白度分級檢測應(yīng)用

  • 信息來源：彩譜品牌廠家   瀏覽次數(shù)：168    發(fā)表時間：2023-12-15
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    一、引言
    露天礦場的礦石白度分級檢測是一項重要的工作，對于礦產(chǎn)資源的有效利用和精細化加工具有決定性的影響。傳統(tǒng)的檢測方法主要依賴人工操作，不僅效率低下，而且易受主觀因素影響。因此，采用先進的檢測技術(shù)對于提高礦石白度分級檢測的準確性和效率至關(guān)重要。本文將介紹彩譜高光譜相機在露天礦場礦石白度分級檢測中的應(yīng)用。
     
    二、背景
    客戶需要大面積檢測礦山礦石的白度，但是通過人工或者手持白度儀檢測效率低下，急需一個效率更高的檢測方式。
    本次分級檢測應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機，采用彩譜科技（浙江）有限公司產(chǎn)品FS13進行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。
     
     
     
     
     
    圖1                                                                 圖2
     
    三、實驗室檢測
    首先將四塊礦石放置在傳輸臺上使用FS-13進行檢測后得出400-1000nm下不同白度碳酸鈣的反射率情況。
     
    圖3
     
     
    圖4
     
    從圖4中看出一級白度和二級白度比較相似，依據(jù)整體波形可以將一二級納為一個類別，三級四級區(qū)分度很明顯。四級白度斜率高，三級斜率低，且整體與一級二級差異較大，容易區(qū)分。
     
    四、現(xiàn)場檢測
    拍攝時間：2023年11月07日15:00
     
    圖5
    圖5為現(xiàn)場搭設(shè)高光譜相機FS-23與臺架進行檢測。
     
     
    圖6
     
    技術(shù)人員選定圖6中一塊白度為二級的碳酸鈣，距離其50m左右進行拍攝，建模后標定該波段曲線對圖中礦石進行反演，右圖發(fā)紅光部位則是白度同為二級的碳酸鈣。
     
     
     
     
     
    圖7
     
    圖7為20m處二級碳酸鈣標定實地拍攝圖，與反演效果圖。
     
     
    圖8
     
     
    圖8為20m處一級碳酸鈣標定實地拍攝圖，與反演效果圖。
     
     
     
     
     
     
    圖9
     
    圖9為50m處一級碳酸鈣標定實地拍攝圖，與反演效果圖。
     
     
    圖10
     
    圖10為50m處將參數(shù)值（相似度閾值，閾值越高對相似度要求越高）由0.993調(diào)整為0.99后，反選后的相似波段的一級碳酸鈣比例大幅度提升。
     
     
     
     

    圖11
     
     
     
     
    圖12
     
    圖11和圖12為50m處選定一塊白度為二級碳酸鈣調(diào)整閾值進行反演效果圖。
     
     
    五、結(jié)論
    1.實驗室檢測
    可使用400-1000nm高光譜相機FS-13+臺架，檢測碳酸鈣白度分級，在識別的可行性上來說，完全可行，同時發(fā)現(xiàn)一級白度和二級白度的反射率差異十分微小，僅發(fā)現(xiàn)倆處微小差異，如下圖所示：
     
     
     
     
    2.現(xiàn)場檢測
    可使用便攜式高光譜相機FS-23拍攝實地情況且反演出具體位置，主要反演了一級碳酸鈣和二級碳酸鈣，在調(diào)整模型閾值時，精度逐步提高，所以能將此區(qū)域的一級白度和二級白度反演出大致區(qū)域，不足之處是僅僅使用了單一模型，準確性還有很大的提升空間。
     
    3.無人機高光譜檢測
    如后續(xù)需要進行大面積、高效地檢測碳酸鈣白度級數(shù)，可采用無人機載高光譜測量系統(tǒng)進行檢測，無人機載高光譜測量系統(tǒng)具有高效率、低功耗的特點，可提供高穩(wěn)定性的光譜圖像采集。
     
    彩譜高光譜相機在露天礦場礦石白度分級檢測中的應(yīng)用取得了一定的成功。通過對彩譜高光譜數(shù)據(jù)的獲取和分析處理，實現(xiàn)了對礦石白度的精確檢測，提高了檢測的準確性和效率，降低了人工操作的誤差。相信在未來，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，彩譜高光譜相機也將在露天礦場礦石的白度分級檢測領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，并且為礦產(chǎn)資源的有效利用和精細化加工提供更強大的技術(shù)支持。
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