一、概念介紹

1.反射率值

高光譜反射率值涉及的是物體在特定光譜范圍內的反射性能。這種反射率不僅僅是單一波長的反射，而是覆蓋了一個寬光譜范圍，從而可以獲取更詳細、更全面的物體反射特性信息

2.高光譜成像原理

色散型高光譜相機-光柵色散型：利用色散元件(光柵或者棱鏡）進行分光，再經由成像系統成像在探測器上。上圖是光柵色散型高光譜相機的具體原理。

如果我們要對圖中的這個樹葉它每一點的高光譜數據進行測量，通過入射光在光柵面進行反射，把這一個點的入射光分解成在不同波長處的能量分布，再通過多個傳感器象元對具體的不同波長處的能量進行測量。這個圖看到的就需要有一個反射光柵或者透射光柵對光線進行分光。

這種方式的好處是可以一次性處理一條線上面的所有的點。然后對每一點不同波長處的能量可以進行一次測量。所以大多數光柵型的高光譜相機都設計成線掃描相機。一次獲取一條線上每一點的所有波長的光譜數據。由于每一點的不同波長處的光譜數據是同時獲取的，所以就可以對這一點的不同波長處的光譜數據進行同時計算。這是光柵型非常重要的一個特性。光柵型的高光譜相機就特別適合應用在顏色測量，水果的分類和品質、糖度檢測，塑料垃圾回收中塑料的分類這些領域，因為這些應用都需要對每一個點的不同波長數據進行同時運算，才能計算出我們想要的結果。

二、實驗測試

1.實驗目的

輪胎表面異物檢測（貼紙）  客戶是做輪胎配套檢測行業，在輪胎原料生產中，會有一個環節是對原料表面進行一次材料附著，類似塑料類貼紙，目的是保護原料表面，但在后期工藝中，需要對此貼紙進行處理中，但往往會存在清除效果不好，殘留。客戶此前是使用工業相機，但對透明材貼紙檢測效率不高，客戶繼續尋找一款高效有效的設備

2.實驗測試儀器列表

3.測試步驟

（1）在400-1000nm波段下，對客戶帶來的輪胎裁剪樣本，進行異物檢測

（2）將輪胎表層樣本上方附上各種顏色貼紙，如藍色，紅色，透明等

注：透明貼紙實際貼合更緊密，肉眼很難識別

（3）將樣本放置到測試臺架上方

（4）設置儀器參數和臺架運行速度，進行數據采集

4.實驗結果

（1）所檢測樣品在610-620nm波段左右下，反射率特征比較明顯

（2）在CIE校準還原顏色的狀態下，這是最接近真實顏色的場景但實際工業場景中，但樣品體積較大，異物體積較小，檢測比較費力，透明材料不易識別

（3）在當前設置模式下，我們把顯示波段調整為單波段成像，RGB都設置為612通道，然后調整閾值，即可非常直觀的看出異物附著（此時是降低G通道閾值，圖像偏向綠色）

（4）在當前設置模式下，我們把顯示波段調整為單波段成像，RGB都設置為612通道，然后調整閾值，即可非常直觀的看出異物附著（此時是降低B通道閾值，圖像偏向藍色）

三、結論

高光譜在此行業應用的優勢在于，可比較直觀的查看物體的光譜特征，可以根據需要想識別的物體特征，來進行分類（圖片可直觀判斷）選擇對應通道，調整閾值，即可有效得出圖片分類結果，結合后期接口開放，用戶可以根據使用場景的需求來進行調試，應用到生產中去