用于工業(yè)分揀的高光譜智能相機(jī)研究.pdf

1、近年來,隨著高光譜成像技術(shù)的發(fā)展,結(jié)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(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。工業(yè)現(xiàn)場的高光譜應(yīng)用有其自身的特性和要求,對實(shí)時(shí)性和魯棒性要求極高。工業(yè)現(xiàn)場分揀技術(shù)逐步從光電技術(shù)、單色線陣CCD技術(shù)、彩色線陣CCD技術(shù),向高光譜識別技術(shù)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?yàn)槠錂C(jī)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)無法進(jìn)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(shù)與高光譜成像光譜儀的大光通量相結(jié)

2、合的方法,形成工業(yè)分揀PET/PVC的高光譜分析智能相機(jī),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(qiáng)的實(shí)際意義。在此基礎(chǔ)上,本文包括以下幾個(gè)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(shù)在國內(nèi)外的的發(fā)展現(xiàn)狀和高光譜成像技術(shù)在工業(yè)分揀中的發(fā)展?fàn)顩r。
　　 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(jī)的定義、原理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了理論分析。詳細(xì)介紹了高光譜智能相機(jī)的硬件實(shí)現(xiàn)方式

3、,詳細(xì)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(shè)計(jì)了CCD和InGaAs能夠正常工作所需的時(shí)序電路,并討論了兩個(gè)系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì),給出了完整的設(shè)計(jì)方案。
　　 接著討論和分析了FPGA在數(shù)據(jù)預(yù)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(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)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