2025/03/08
Método de detección cuantitativa de plumas mixtas de ganso y pato mediante cámara hiperespectral
En la industria textil, el plumón de ganso y el plumón de pato se han convertido en materias primas de alta calidad para la fabricación de productos de aislamiento térmico de alta gama debido a sus excelentes propiedades de aislamiento térmico.existe una diferencia significativa en los precios de mercado entre el plomo de ganso y el plomo de patoAlgunos comerciantes sin escrúpulos, en busca de altas ganancias, a menudo mezclan el plomo de pato con el plomo de ganso para hacer pasar productos inferiores como de alta calidad.Esto no sólo perjudica a los intereses de los consumidores, sino que también altera el orden del mercado.Por lo tanto, es particularmente importante llevar a cabo una detección cuantitativa precisa y eficiente de ganso y pato mezclados.El desarrollo de la tecnología de cámaras hiperspectrales ha proporcionado una solución innovadora a este problema de detección.
I. Preparación de muestras: Se recolectan grandes cantidades de muestras de plomo de ganso y plomo de pato puro, asegurándose de que sus fuentes sean fiables y representativas.Utilice una balanza electrónica de alta precisión para pesar con precisión el ganso y el pato en diferentes proporciones, y preparar una serie de muestras con proporciones mixtas conocidas de plomo de ganso y pato, por ejemplo, ensamblar muestras con diferentes proporciones de mezcla de plomo de pato de 5%, 10%, 15%,... 95%,cada uno con múltiples muestras replicadas para mejorar la precisión y fiabilidad del experimento- distribuir uniformemente las muestras preparadas mezcladas en una plataforma de muestreo especialmente diseñada, asegurando una distribución uniforme sin superposiciones ni huecos,para garantizar que la cámara hiperespectral pueda obtener información espectral completa y precisa.
II. Adquisición de imagen hiperespectral: en este trabajo, se aplicó una cámara hiperespectral con un rango espectral de 400-1000 nm.puede utilizarse para investigaciones relacionadasEl rango espectral es de 400 a 1000 nm, con una resolución de longitud de onda mejor que 2,5 nm y hasta 1200 canales espectral.y después de la selección de la banda, la velocidad máxima es de 3300 Hz (suportando la selección de banda de múltiples regiones).y las imágenes se obtuvieron desde diferentes ángulos para reducir los errores de detección causados por las diferencias de características locales de las muestrasDespués de cada disparo, los datos de imagen hiperespectrales recogidos fueron rápidamente transmitidos a la computadora para almacenamiento para evitar la pérdida de datos.
III. Preprocesamiento de datos: Utilice un software profesional de procesamiento de datos para realizar el preprocesamiento de los datos de imágenes hiperespectrales recopilados.realizar una corrección radiométrica para eliminar los errores radiométricos causados por las diferencias de rendimiento de la propia cámara y los factores ambientales, asegurando que los datos espectrales de las diferentes imágenes sean comparables.realizar una corrección geométrica para corregir la deformación de la imagen causada por factores tales como el ángulo de disparo de la cámara y la posición de colocación de la muestraPor último, aplicar un tratamiento de reducción del ruido a la imagen,utilizando algoritmos de filtrado para eliminar la interferencia de ruido en la imagen, mejorando la calidad y la claridad de la imagen, para extraer características espectrales con mayor precisión en las etapas posteriores.
IV. Extracción de características espectrales: para las imágenes hiperespectral preprocesadas,se utilizan algoritmos y herramientas de software específicos para extraer características espectrales de las regiones de plomo de ganso y plomo de pato respectivamenteMediante el análisis y la comparación de una gran cantidad de datos de imágenes,el rango de longitud de onda específica que puede distinguir significativamente el plomo de ganso del plomo de pato se determina en la luz visible a la región espectral del infrarrojo cercanoEn estas longitudes de onda clave, los valores de reflexión de plomo de ganso y plomo de pato se miden y registran cuidadosamente para formar sus respectivos conjuntos de datos de características espectrales únicas.Después de múltiples experimentos y análisis, se encontraron diferencias obvias en las curvas de reflexión del plomo de ganso y del plomo de pato dentro del rango de longitud de onda de 700-800 nm,y estas diferencias pueden servir como bases importantes para identificar los dos tipos.
V. Establecimiento y validación de modelos: basados en los datos de las características espectrales de plomo de ganso y plomo de pato extraídos, utilizando métodos de aprendizaje automático o estadísticos,establecer un modelo espectral para el análisis cuantitativo del ganso y el pato mezcladosLos métodos de modelado comunes incluyen máquinas vectoriales de soporte, mínimos cuadrados parciales, etc. Durante el proceso de modelado,una parte de los datos de muestra con relaciones mixtas conocidas se utiliza como conjunto de entrenamiento para entrenar el modelo, lo que le permite aprender la relación intrínseca entre las características espectrales del estiércol de ganso y el estiércol de pato y la proporción mixta.Otra parte de las muestras no incluidas en la formación se utiliza como conjunto de validación para validar el modelo establecido.Los datos de imagen de alto espectro de las muestras del conjunto de validación se introducen en el modelo.y se calcula la relación mixta prevista de estiércol de ganso y estiércol de pato a través del modelo y se compara con la relación mixta realmente conocida para el análisis de contraste.Al calcular el error entre el valor predicho y el valor real, como el error cuadrado de la raíz de la media, el error absoluto medio, etc., se evalúa la precisión y la confiabilidad del modelo.Basado en los resultados de la validación, el modelo se ajusta y optimiza, como ajustar los parámetros del modelo, agregar o reducir variables de características, etc., para mejorar el rendimiento del modelo.
VI. Análisis y evaluación de los resultados: resumir y analizar estadísticamente los resultados de detección de todas las muestras mezcladas.y otros indicadores estadísticos de los resultados de detección en diferentes relaciones de mezcla, y evaluar la estabilidad y la repetibilidad del método de detección.Comparar y analizar los resultados de detección de la cámara hiperspectral con los de los métodos de detección tradicionales (como los métodos de análisis químico), para verificar aún más la exactitud del método de detección de cámaras hiperspectrales.obtener los indicadores clave de rendimiento, como el rango de error y la precisión de detección de la cámara hiperespectral en la detección cuantitativa de ganso y pato mezclados conLos resultados experimentales muestran que este método puede detectar rápida y precisamente la proporción exacta de plomo de ganso y plomo de pato en el plomo mezclado en poco tiempo.y el error de detección se puede controlar eficazmente dentro de un rango muy pequeño, demostrando plenamente su alta fiabilidad y viabilidad.
La aplicación de la tecnología de cámaras hiperspectrales ha mejorado considerablemente la precisión y la eficacia de la detección cuantitativa de ganso y pato mezclados.puede garantizar la calidad del producto y mantener la reputación de la marca; para las autoridades reguladoras, proporciona un poderoso apoyo técnico para combatir los productos falsificados y de calidad inferior en el mercado,contribuir a purificar el entorno del mercado y salvaguardar los derechos e intereses legítimos de los consumidoresCon el continuo desarrollo y mejora de la tecnología,Se cree que la aplicación de cámaras hiperespectrales en la detección cuantitativa de gallinas y patos mezclados y otros campos relacionados será más extensa y profunda., inyectando nueva vitalidad en el sano desarrollo de la industria.
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