Áp dụng máy ảnh siêu phổ để đo hàm lượng độ ẩm của gỗ

Hàm độ ẩm của gỗ là một thuộc tính quan trọng của chất lượng gỗ, có tác động quan trọng đến chế biến, sử dụng và lưu trữ gỗ.Mặc dù các phương pháp đo độ ẩm gỗ truyền thống như phương pháp cân và phương pháp kháng có độ chính xác nhất định, chúng có một số nhược điểm như vận hành cồng kềnh, thời gian đo lường dài và thiệt hại cho gỗ.phương pháp không phá hủy và hiệu quả để đo hàm lượng độ ẩm gỗ.

一、 Nguyên tắc thử nghiệm máy ảnh siêu phổ
Máy ảnh siêu phổ có thể thu thập thông tin quang phổ của bề mặt gỗ, bao gồm khả năng phản xạ hoặc truyền của gỗ ở các bước sóng khác nhau.Vì độ ẩm của gỗ sẽ ảnh hưởng đến đặc điểm quang phổ của nó, hàm lượng độ ẩm có thể được suy luận bằng cách phân tích thông tin quang phổ của gỗ.và mô hình dự đoán giữa hàm lượng độ ẩm gỗ và thông tin quang phổ có thể được thiết lập bằng cách xử lý trước, tính năng chiết xuất và mô hình hóa, để thực hiện kiểm tra nhanh về hàm lượng độ ẩm gỗ.

二、 Ví dụ về ứng dụng
Công cụ: Phạm vi màu sắc tích hợp trong FS-17 gần quang phổ hồng ngoại cao
Thiết bị phụ trợ: Nguồn ánh sáng quang phổ liên tục - cho mô hình trong nhà
Nguồn ánh sáng: Nguồn ánh sáng halogen tuyến tính

Vật liệu thử nghiệm: Một số mẫu gỗ có hàm lượng độ ẩm khác nhau được sử dụng làm vật liệu thử nghiệm,và các khối gỗ này được làm khô theo chu kỳ để có được các trạng thái độ ẩm khác nhau.

Thu thập dữ liệu: Thu thập hình ảnh quang phổ của các mẫu gỗ được thực hiện bằng hệ thống hình ảnh siêu quang phổ.cần phải đảm bảo rằng điều kiện chiếu sáng ổn định để tránh tác động của sự thay đổi ánh sáng đối với thông tin quang phổ.Đồng thời, để có được kết quả chính xác hơn, việc thu thập hình ảnh quang phổ có thể được thực hiện tại nhiều vị trí của mẫu gỗ,và giá trị trung bình được lấy làm dữ liệu quang phổ cuối cùng.

Xử lý dữ liệu: Xử lý trước dữ liệu quang phổ được thu thập, chẳng hạn như loại bỏ tiếng ồn, điều chỉnh quang phổ, v.v.Sau đó, thuật toán lựa chọn đặc điểm được sử dụng để chiết xuất bước sóng đặc trưng liên quan đến hàm lượng độ ẩm gỗ để đơn giản hóa mô hình và cải thiện độ chính xác dự đoán.

Xây dựng mô hình: Dựa trên bước sóng đặc trưng được chiết xuất, mô hình dự đoán giữa hàm lượng độ ẩm gỗ và thông tin quang phổ đã được thiết lập.Các phương pháp mô hình phổ biến bao gồm hồi quy quá trình Gaussian (GPR)Các mô hình này có thể nhanh chóng dự đoán hàm lượng ẩm của gỗ dựa trên thông tin quang phổ của nó.

Xác thực mô hình: Mô hình đã được thiết lập được xác nhận bằng cách sử dụng một bộ xác thực độc lập để đánh giá hiệu suất và độ chính xác dự đoán của nó.Các chỉ số đánh giá phổ biến bao gồm hệ số tương quan (R2) và sai số bậc hai gốc trung bình (RMSE).

三、Lợi thế ứng dụng
Kiểm tra nhanh: Máy ảnh siêu phổ có thể thu thập thông tin phổ của bề mặt gỗ trong một thời gian ngắn, để thực hiện kiểm tra nhanh về hàm lượng ẩm gỗ.

Kiểm tra không phá hủy: So với các phương pháp kiểm tra truyền thống, công nghệ hình ảnh siêu phổ không gây tổn thương cho gỗ,vì vậy nó phù hợp hơn để kiểm tra gỗ có giá trị hoặc gỗ cần được duy trì trong tính toàn vẹn.

Độ chính xác cao: Bằng cách thiết lập một mô hình dự đoán chính xác, máy ảnh siêu phổ có thể đạt được kiểm tra độ ẩm gỗ chính xác cao,đáp ứng các yêu cầu kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của ngành chế biến gỗ.

四、Tầm nhìn ứng dụng
Với sự phát triển và cải tiến liên tục của công nghệ hình ảnh siêu phổ, triển vọng ứng dụng của nó trong kiểm tra độ ẩm gỗ sẽ rộng hơn.chúng ta có thể mong đợi sự xuất hiện của máy ảnh siêu phổ với độ chính xác cao hơn, tốc độ nhanh hơn và hoạt động dễ dàng hơn để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp chế biến gỗ về kiểm soát chất lượng và sản xuất thông minh.kết hợp với các công nghệ tiên tiến như học máy và học sâu, độ chính xác và mức độ thông minh của kiểm tra hàm lượng ẩm gỗ có thể được cải thiện hơn nữa.

Tóm lại, máy ảnh siêu phổ có những lợi thế đáng kể trong việc kiểm tra hàm lượng độ ẩm gỗ, cung cấp một phương pháp kiểm tra hiệu quả, chính xác và không phá hoại cho ngành công nghiệp chế biến gỗ.