การประยุกต์ใช้กล้องไฮเปอร์สเปกตรัม CHNSpec FS-13 ในการตรวจจับข้อบกพร่องของหนัง

ในกระบวนการผลิตและการควบคุมคุณภาพหนัง ข้อบกพร่องเล็กน้อย เช่น กาวรั่วและรอยขีดข่วน ส่งผลโดยตรงต่อการจัดเกรดผลิตภัณฑ์และมูลค่าทางการตลาด การตรวจสอบด้วยสายตาด้วยตนเองแบบดั้งเดิมได้รับผลกระทบอย่างง่ายดายจากการตัดสินใจส่วนบุคคลและความเหนื่อยล้า นำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพต่ำ มาตรฐานไม่สอดคล้องกัน และการตรวจสอบที่ผิดพลาดบ่อยครั้ง อุปกรณ์ทดสอบด้วยแสงแบบทั่วไปส่วนใหญ่พึ่งพาข้อมูลเชิงสัณฐานเชิงพื้นที่ และมีความสามารถจำกัดในการระบุความแตกต่างของแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงระดับจุลภาคของวัสดุ ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการของการตรวจสอบคุณภาพที่ละเอียดอ่อน

เทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถรับภาพเชิงพื้นที่และข้อมูลสเปกตรัมต่อเนื่องของเป้าหมายได้พร้อมกัน โดยแต่ละพิกเซลจะสอดคล้องกับเส้นโค้งสเปกตรัมความละเอียดสูงที่สมบูรณ์ เนื่องจากมีความแตกต่างในองค์ประกอบและโครงสร้างพื้นผิวระหว่างบริเวณที่มีข้อบกพร่องของหนังและบริเวณปกติ สเปกตรัมการสะท้อนและพารามิเตอร์สีของทั้งสองจึงก่อให้เกิดความแตกต่างที่สามารถวัดปริมาณได้ในแถบความถี่เฉพาะ ซึ่งให้การสนับสนุนข้อมูลสำหรับการระบุข้อบกพร่องที่แม่นยำและเสถียร

I. แผนการทดลองและการกำหนดค่าอุปกรณ์

ในกรณีนี้ กล้องไฮเปอร์สเปกตรัม CHNSpec FS-13 ถูกนำมาใช้เพื่อทำการตรวจสอบข้อบกพร่องของหนัง อุปกรณ์และการตั้งค่าพารามิเตอร์ได้รับการปรับแต่งให้เข้ากับลักษณะของตัวอย่างหนัง:ช่วงสเปกตรัม: 400–1000nmความละเอียดสเปกตรัม: 2.5nm

• โหมดการทำงาน: การสแกนแบบ Push-broom ภายนอก
• พารามิเตอร์หลัก: เวลาเปิดรับแสง 200μs, ความเร็วการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ 30 มม./วินาที
• ตัวอย่าง: ชิ้นหนังที่มีข้อบกพร่องกาวรั่ว
• เป้าหมายการตรวจจับ: สกัดและแยกแยะลักษณะสเปกตรัมและสีของบริเวณที่มีข้อบกพร่องและบริเวณปกติ และทำการระบุตำแหน่งข้อบกพร่องและการนำเสนอด้วยภาพ
• II. กระบวนการตรวจจับและการประมวลผลข้อมูล
• 1. การรวบรวมข้อมูล: สแกนพื้นผิวหนังทั้งหมดในโหมด Push-broom รวบรวมข้อมูลสเปกตรัมแบบเต็มแบนด์และพารามิเตอร์สี เช่น L, a, b, X, Y, Z สำหรับแต่ละพิกเซลพร้อมกัน สร้างเส้นโค้งการสะท้อนแบบเรียลไทม์ ก่อให้เกิดชุดข้อมูล "เชิงพื้นที่ + สเปกตรัม" แบบบูรณาการ

2. การประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้น: ดำเนินการสอบเทียบและลดสัญญาณรบกวนบนข้อมูลดิบ โดยเน้นที่การเปรียบเทียบรูปร่างของเส้นโค้งการสะท้อนระหว่างบริเวณที่มีข้อบกพร่องและบริเวณปกติ การวัดปริมาณความแตกต่างของพารามิเตอร์สี การสกัดคุณสมบัติทางแสงที่สามารถใช้แยกแยะข้อบกพร่อง และการสร้างพื้นฐานการระบุที่เสถียร

III. ผลการใช้งานและประสิทธิภาพที่วัดได้

1. ความแตกต่างของลักษณะสเปกตรัมที่ชัดเจน: ภายในแถบความถี่ 400–1000 นาโนเมตร เส้นโค้งการสะท้อนของบริเวณกาวรั่วและบริเวณปกติแสดงความแตกต่างของรูปคลื่นที่สามารถวัดปริมาณได้ในค่าสูงสุด ความชัน และตำแหน่งความยาวคลื่นลักษณะเฉพาะ ซึ่งเป็นพื้นฐานที่แม่นยำสำหรับการพิจารณาข้อบกพร่อง

2. การจำแนกพารามิเตอร์สีที่ดี: โดยใช้สภาวะการสังเกตมาตรฐาน D65/10° เป็นตัวอย่าง มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในค่า L, a, b และค่าอื่นๆ ระหว่างบริเวณกาวรั่วและบริเวณปกติ ทำให้สามารถจำแนกข้อบกพร่องได้อย่างรวดเร็วผ่านเกณฑ์ตัวเลข

3. การระบุตำแหน่งข้อบกพร่องที่แม่นยำและตรวจสอบย้อนกลับได้: การรวมภาพเชิงพื้นที่เข้ากับลักษณะสเปกตรัม ทำให้สามารถล็อคขอบเขตการกระจายและขอบเขตของข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำ ผลการตรวจจับด้วยภาพและข้อมูลที่วัดปริมาณได้จะถูกส่งออก ทำให้กระบวนการตรวจจับสามารถทำซ้ำได้และผลลัพธ์สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ ซึ่งช่วยในการควบคุมคุณภาพและการปรับปรุงกระบวนการ