用于工業(yè)分揀的高光譜智能相機研究.pdf

1、近年來,隨著高光譜成像技術的發(fā)展,結合空間分辨力和光譜分辨力的成像高光譜系統(tǒng)越來越多的被應用到各個領域。工業(yè)現場的高光譜應用有其自身的特性和要求,對實時性和魯棒性要求極高。工業(yè)現場分揀技術逐步從光電技術、單色線陣CCD技術、彩色線陣CCD技術,向高光譜識別技術發(fā)展。目前存在的高光譜分揀系統(tǒng)多采用擺掃式系統(tǒng),但是因為其機構復雜,價格昂貴等缺點無法進行大規(guī)模的使用。本文給出了一種將傳統(tǒng)光譜儀的線陣光譜采集技術與高光譜成像光譜儀的大光通量相結

2、合的方法,形成工業(yè)分揀PET/PVC的高光譜分析智能相機,極大地增大了線陣探測器上所能接收到的光通量,具有很強的實際意義。在此基礎上,本文包括以下幾個方面:
　　 首先簡述了本課題的研究背景和意義、高光譜成像技術在國內外的的發(fā)展現狀和高光譜成像技術在工業(yè)分揀中的發(fā)展狀況。
　　 其次針對工業(yè)用PET/PVC分揀的具體要求,對工業(yè)分揀高光譜智能相機的定義、原理和實現方式進行了理論分析。詳細介紹了高光譜智能相機的硬件實現方式

3、,詳細討論了基于可見光檢測的CCD探測器和基于近紅外檢測的InGaAs探測器的兩套信號采集電路系統(tǒng),利用CPLD設計了CCD和InGaAs能夠正常工作所需的時序電路,并討論了兩個系統(tǒng)中A/D轉換模塊設計,給出了完整的設計方案。
　　 接著討論和分析了FPGA在數據預處理,非線性校正和檢測中的算法,直接將已知物料的光譜作為標準光譜進行比對,簡化了非線性校正,并且使用光譜不平均分段求均值的方法,既保證了光譜的分辨率又加快了FPGA的