高光谱相机在工业检测中的应用：金属油膜检测

测试样品：带有油膜的金属表面

实验目的：测试金属表面有无油膜区域，是否可以区分

• 本次测试采用两台高光谱设备进行测量

• 两台高光谱相机分别覆盖900nm~1700nm及1000nm- 2500nm波长范围

• 线性推扫成像方案

• 照明光源采用卤素光源

• 测试时在暗室环境，样品放置在水平位移台上

相机一（900-1700nm）

在900nm-1700nm范围内，选择样本的中间大框选区域（小框选区域1为涂抹油膜，其它区域未涂抹），计算各个区域内的反射率，区域1与其它区域在反射率曲线存在明细差异。

选择样本的中间大框选区域（小框选区域1为涂抹油膜，其它区域未涂抹），选取的大区域内红色区域是选取在涂油膜范围内，蓝色是选取在未涂抹区域内。用算法后能够做到基本区分有无涂抹油膜，从效果上来看算法2略优于算法1。

相机二（1000-2500nm）

在1000nm-2500nm范围内，选择样本的中间大框选区域（区域1为曾经测量900nm-1700nm时进行涂抹，区域2为测量1000nm-2500nm时现涂抹，其它区域未涂抹），然后选取红色（现涂抹区域里）、绿色（曾经涂抹区域内）及蓝色（无涂抹区域）。

计算各个区域内的反射率，红色区域（现涂抹区域里）和绿色区域（曾经涂抹区域内）相似度比较高，与蓝色区域（未涂抹区域）在1400nm-2300nm左右存在明显差异。

选择样本的中间大框选区域（区域1为曾经测量900nm-1700nm时进行涂抹，区域2为测量1000nm-2500nm时现涂抹，其它区域未涂抹），然后选取红色（现涂抹区域里）、绿色（曾经涂抹区域内）及蓝色（无涂抹区域），用算法能够做到基本区分有无涂抹油膜，从效果上来看算法2优于算法1。

总结：

• 利用900nm-1700nm和1000nm-2500nm高光谱相机测得的金属油膜的高光谱数据质量良好，从反射率曲线能够看出样本的已涂油膜和未涂油膜之间曲线有一定差异。用高谱成像专业算法能够做到基本区分有无涂抹油膜。

• 高光谱在金属上区分有无油膜从当前样本上来看存在可行性。

• 金属板采集光谱数据时，对于光源摆放有要求，实际应用时应注意。

误差原因分析：

• 金属样本表面磨损、有部分脏污及取放时手上有无将油膜沾染到其它区域对数据可能有影响。

• 1000nm-2500nm采集时两侧光源大小不一，均匀性有差异。