導讀： 近日，廣東賽斯貝克科技***SP160系列工業高光譜相機新品Sinespec SP160系列是賽斯貝克科技有限公司推出的新一代工業級近紅外高光譜相機，這款相機工作在950-1700nm光譜範圍內，採用推掃式成像的方式，512個光譜通道資料，全光譜幀率300fps是工業機器視覺應用的首選。應用廣泛：工業分選、精準農業、色差檢測、食品檢測、醫藥製藥、文物保護、刑事偵查檢測、環境監測等領域。
一、產品特點
1.超高速資料採集：全光譜幀率達到300fps，可實時捕捉和分析快速變化的光譜資訊，提高工作效率。
2.出色的光譜效能：與SP160A具有相同的光譜範圍和解像度，提供準確可靠的光譜資料，以滿足廣泛的工業應用需求。
3.高靈敏度檢測器：採用IngaAs（TE冷卻）檢測器，確保出色的訊號質量和低雜訊特性，提高檢測精度。
4.高效資料傳輸：通過cameralink介面實現高速穩定的資料傳輸，滿足實時應用需求，提高工作效率。
5.強大的軟體支援：配備採集軟體和SDK，提供全面的光譜資料採集、儲存和分析功能，滿足使用者的多樣化需求。
6.工業級可靠性：能夠在0-40°C的工作溫度下穩定執行，適應各種工業環境。
二、技術引數
3.應用案例。
作物生長評估
軟體內建NDVI等多種植被因子，準確量化不同空間尺度下的植被冠層狀態，定量評價作物和植被的健康、脅迫和生長情況，為作物生長評價、產量估算、病蟲害檢測等提供資料支撐。
覆蓋率評估
基於植物光譜指紋圖譜資訊，對區域內植物進行準確分類，統計作物面積統計，提供定量植被冠層密度資料，為農林生態產業的科研生產提供資料支撐。
水質分析和監測
利用水光譜資料和化學分析結果構建分析模型，實現黑臭水體的分類和水質引數的反演。 結合空間資訊監測生活汙水和工業廢水對周邊水體的影響，有助於調查汙染源，評估水環境。
監測水體富營養化
利用光譜資料形成分類指標，開展水體富營養化監測和空間資訊統計，遵循水體富營養化狀況評價標準，輔助農田、養殖、漁業等水汙染源分析，為汙染源調查和水環境評價提供資料和強大的資料採集工具。
心材和邊材的鑑定
本案例研究介紹了如何使用 SINESPEC SP160A 近紅外高光譜相機實時檢測心材、邊材、節和木材中的缺陷。 下圖的左側顯示了木材的本來面目;中間的影象作為參考（預先切割的木材，用重氮苯磺酸化學處理，使心材中的苯酚著色）;右圖顯示了高光譜成像的結果。
高光譜成像技術、光譜分析和建模演算法用於將化學分子表徵為影象中的顏色。 邊材較鬆散的結構特性和對水分的敏感性使其能夠在 950 nm 至 1700 nm 的紅外光譜範圍內區分心材和邊材。 使用SP160A高光譜相機採集影象，並使用Perception Studio進行分析和建模。 在處理後的影象中，心材標記為綠色，邊材標記為紅色，樹脂和結分別標記為藍色和青色。 結果清楚地表明，通過高光譜成像可以無損檢測松心材和邊材，而無需使用昂貴且不健康的化學品。
金屬和織物上的油漬檢測
油在許多行業中被用作潤滑劑，但在某些產品中，油通常被認為是需要檢測和識別的汙染物。 油很難用人眼觀察到，也很難用傳統的RGB相機檢測到，但高光譜相機能夠在特定波長下工作時捕獲有關油存在的資訊。
為了測試這一點，我們在鋁板和黑色織物上塗抹了三種不同型別的油（見圖1），包括Weldlite TF2（一種常用的潤滑劑，例如用於自行車鏈條）、Würth HSP 1400（一種高溫潤滑劑）和Pentisole（一種通用合成油），它們使用Sinespec高光譜相機SP160A（950 1700 nm）進行掃瞄。
結論：
Sinespec SP160A 相機無法檢測所有油。 在一定程度上可以檢測到Pentisole油，伍爾特油（吸收峰在1393nm處）可以在織物上檢測到，而Weltlite油則不能。
在薄膜塗層厚度檢測中的應用在薄膜和鍍膜工業中，厚度是乙個非常重要的質量引數，厚度和均勻性指標對薄膜的效能有顯著影響。 目前，X射線技術和光譜技術通常用於膜厚檢測，應用時，通常在橫向掃瞄平台上安裝單點光譜儀，並獲得鋸齒形檢測軌跡（如左圖1所示），因此只能檢測部分膜的厚度。
Sinespec SP系列線掃瞄（推掃式成像）高光譜相機可以克服這些缺點。 在每條線掃瞄資料中，光譜資料覆蓋了薄膜的整個寬度（圖1右），並具有很高的空間解像度。
為了驗證高光譜成像技術在膜厚測量中的應用，廣東Sesbac公司使用高光譜相機SINESPEC SP160A測量了四種薄膜樣品（17 m、20 m、20 m、23 m）的厚度，並通過鏡面反射測量光譜干涉圖案並轉換為厚度圖。 最終計算的平均厚度為184 μm、20.05 μm、21.7 m 和 239 m，標準差為 012 μm、0.076 μm、0.34 m 和 0183 m（測量薄膜時，沒有拉伸薄膜，因此測量值略高於標稱值）。 此外，在此過程中，同時檢測到薄膜上的缺陷。
Sinespec SP160A 高光譜相機每秒可捕獲多達數千行，同時提供 100% 全覆蓋**的薄膜，顯著提高檢測速度、質量一致性並減少台式檢測系統的浪費。 與單點光譜儀相比高光譜成像技術將顯著提高薄膜效率和塗層質量控制系統，同時消除X射線輻射的風險。
從理論上講，Sinespec SP160A 適用於厚度為 4 m 至 90 m。
在紡織品鑑別中的應用和**
紡織工業對環境造成的汙染是全球人類汙染日益嚴重的重要組成部分。 為了減少日益嚴重的環境汙染，提高紡織品的用量迫在眉睫。 2018 年，歐盟正式通過了一項解決紡織廢料的新法律，目標是從 2025 年起在全球範圍內重複使用所有紡織品**。 廣東賽斯碧公司的高光譜成像為這一巨集偉目標的成功實現提供了技術支援。
高光譜成像系統可用於根據紡織品的反射光譜分析紡織品。 SINESPEC SP160A 近紅外高光譜相機可準確識別被測材料的化學成分。 SP160A相機的光譜範圍為950-1700nm，可以完全覆蓋、識別和分類不同傳統紡織品的光譜特性，但黑色滌綸或黑色尼龍等少數合成黑色紡織品除外。
左圖：實際樣地;右圖：測試結果圖。
為了開發高光譜技術在紡織品分類中的潛在應用，Sinespec 與非營利組織 PrizzTech 和 Robocoast Digital InnovationHub 合作開展了一項名為“使用高光譜成像進行紡織品識別和分類”的研究。 開發的系統經過實際使用和驗證，可以很容易地識別和分類最常見的紡織品，如棉、羊毛、滌綸及其混紡材料。
熱封包裝的密封性測試
完整的密封包裝可保持產品新鮮度，防止洩漏並延長保修期。 如果袋口密封不嚴，空氣和其他汙染物（如黴菌、真菌或細菌）會進入包裝，導致產品在保質期前變質。 因此，確保包裝密封良好很重要，這需要在交貨時對包裝進行嚴格的測試。
有沒有機器視覺解決方案可以實現熱封包裝密封度的智慧型檢測？答案是肯定的工業高光譜相機，一種可以補充傳統工業相機的機器視覺技術。
即使在檢測帶有印刷圖形或文字的塑料包裝時，也可以進行高光譜成像。 高光譜成像技術可檢測袋子的密封性，工業稱重和檢測技術製造商茵泰科（Minebea Intec）和專業乳酪製造商Bergader， Privatk Serei也對其進行了測試和驗證。
SINESPEC SP160A 高光譜相機的特別之處在於其光譜解像度：由於其在近紅外光譜中的透射特性，即使隔著帶有印刷圖案或文字（密封性）的塑料薄膜，也可以可靠地檢測到分布在熱封中的乳酪碎片或其他異物的存在。 前提是包裝的塑料材料在sp160a（950-1700nm）範圍內對光是透明的。 因此，Bergader的洩漏測試代表了乙個應用案例的例子：缺陷或異物也可以通過包裝膜可靠地檢測出來。
乳酪袋從左側通過高光譜系統站，然後通過X射線站進行檢查，無問題的包裝進入後續工序進行進一步處理。
SP160A高光譜相機在藥丸100%檢測中的應用
在當今的製藥生產過程中，藥品質量保證是最重要的挑戰之一。 令人驚訝的是，在典型的工業過程中，數千顆藥丸中只有一顆經過全面測試。 然而，通過使用感知系統，一種獨特的 PAT（效能分析工具）工具，可以在製藥過程中對藥品進行多達 100 次測試，生產過程和工業高光譜相機對每顆藥丸進行**實時檢查，並實時監測藥丸中API（活性藥物成分）的濃度和分布。
在下面的示例中，我們準備了不同濃度的布洛芬丸來校準工藝引數並在新樣品中執行**。 我們使用Sinespec，一家來自中國Sesbek的製造商SP160A 近紅外 （NIR） 高光譜相機測量樣品的反射率資料。
為了在工業環境中獲得可靠的測量結果，使用Perception Studio軟體套件對採集的高光譜資料進行光譜預處理，並基於偏小二乘回歸（PLS）演算法生成標定模型。 將標定模型應用於**資料集，得到如下測試結果：
驗證：r：0,9957
rmsec：0,0123
僅）3 個線性因子。
感知系統將校準模型應用於工業**檢測，並對其進行實時處理。 可以並行使用多個模型，以更深入地理解和應用高光譜資料。 模型可用於定性測試以及定量測量，例如水份含量的測量。
在上面的示例中，應用了兩個模型。 圖上圖（模型 1）的處理流程顯示了布洛芬的濃度，而下圖（模型 2）顯示了相關賦形劑的分布。
下面的示例顯示了阿司匹林藥丸的高解像度影象。 基於該影象，可以研究API的濃度和分布。
通過將久經考驗的 Perception System 引入製藥生產線，Perception Park 證明了在片劑上進行 100 次實時測試的可行性。 Perception Park的乙個新專案致力於通過閉合水泡識別和檢測藥丸的化學成分。
上面的化學彩色影象顯示了三種不同的藥物，藍色：樂卡地平;綠色：eplerenon;紅色：羅紅黴素。 測試了水皰的完整性（缺乏顆粒）和不同種類藥丸的混淆。 使用高解像度相機，也可以通過水泡檢測到藥丸上的裂縫和缺陷。
Sinespec SP160A 近紅外 （NIR） 高光譜工業相機如何提高最佳速率？
高光譜相機解決方案的效能和優勢：
Sinespec SP160A 近紅外 （NIR） 高光譜相機該技術可以根據材料的化學成分準確可靠地識別不同的材料。 高光譜相機採集目標在900-1700nm光譜範圍內的224個波段的光譜資訊和影象資訊，得到目標的資料立方體。
在可見光範圍內（VNIR：380-780nm），每種顏色都有其自身特性的光譜資訊。 在近紅外（NIR：950-1700nm）光譜範圍內，我們發現：具有不同化學成分的材料具有不同的光譜資訊智慧型分選軟體根據特徵光譜資訊識別不同的材料。
高光譜成像在工業生產線中的使用受到成像速度、空間解像度、易於安裝和成本的限制。 隨著對高光譜成像技術研發的不斷投入，其高光譜相機的速度、解像度和成本早已達到工業解決方案的標準。 此外，智慧型演算法和計算機效能的改進使得實時處理高光譜相機收集的大量資料變得容易。
對於工業**應用，線掃瞄高光譜相機是一種可行的解決方案，因為它可以同時準確捕獲樣品每個畫素的完整光譜資料。
圖2 Sinespec SP160A高光譜成像智慧型分選**方案。
當與其他檢測技術結合使用時，Sinespec 高光譜相機通過提供各種材料的光譜資訊，使分類更加準確。 新一代高光譜相機 SINESPEC 160A 提高了材料的純度，從而：接近 100
1. SP160A近紅外（NIR）高光譜相機用於塑料**
根據調查，所有廢塑料中只有9個被焚燒發電，12個被焚燒發電，79%的塑料垃圾被填埋或釋放到自然環境中。 據估計，到2024年，海洋中的塑料將超過魚類。
圖3 廢塑料率**。
大多數塑料垃圾無法準確分離，因為無法保證塑料的純度。
大多數聚合物在近紅外（900-1700 nm）光譜區域具有自己獨特的光譜資訊，可以進行精確分類。 但是，具有相似光譜特性的塑料有很多，在這種情況下，Sinespec SP160A高光譜相機的光譜解像度（8nm）是保證分選精度的關鍵因素，例如，PP、PE、PET塑料的分選精度可以保證接近99。
圖4 Sinespec SP160A高光譜相機可以由不同的塑料型別製成。
2. Sinespec SP160A 紡織品用近紅外 （NIR） 高光譜相機**
準確識別構成服裝的各種纖維對紡織品來說是乙個挑戰。 如果能按照纖維的種類進行準確的分類，幾乎所有紡織品和服裝的**率都可以達到100。
圖 6：Sinespec SP160A 高光譜相機可以配置不同的光纖型別。
SINESPEC SP160A 近紅外高光譜相機可以準確識別和分離常見的纖維型別，為紡織企業提供機器視覺技術解決方案。
基於SINESPEC SP160A近紅外高光譜相機的智慧型分揀系統在紡織行業的優勢：
非接觸式測量，適合：**檢波用。
提供每種光纖型別的光譜資訊，可用：定性和定量分析。
易於安裝並整合到所有型別的紡織**裝置中
為了準確識別顏色資訊，HSI（高光譜相機）可以取代RGB相機。
棉花是一種資源密集型作物，因為它需要使用大量的水、殺蟲劑和殺蟲劑才能生長。 使用再生棉可以節省大量自然資源，減少農業汙染。 例如，某些材料（如棉和亞麻）可用於汽車絕緣或生物堆肥，而石油基纖維（如聚酯）的再利用價值很小。
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