تطبيق الكاميرا الفائقة الطيفية لقياس محتوى الرطوبة في الخشب

محتوى الرطوبة في الخشب هو سمة مهمة لجودة الخشب، والتي لها تأثير كبير على معالجة الخشب واستخدامه وتخزينه.على الرغم من أن الطرق التقليدية لقياس محتوى رطوبة الخشب مثل طريقة الوزن وطريقة المقاومة لها دقة معينة، لديهم بعض العيوب مثل التشغيل الجامح، وقت القياس الطويل والأضرار التي لحقت بالخشب.طريقة غير مدمرة وفعالة لقياس محتوى رطوبة الخشب.

一مبدأ اختبار الكاميرا الفائقة الطيف
يمكن للكاميرات الفائقة الطيفية الحصول على معلومات الطيفية لسطح الخشب ، والتي تشمل انعكاس الخشب أو انتقالها في أطوال موجة مختلفة.بما أن محتوى الرطوبة في الخشب يؤثر على خصائصه الطيفية، يمكن استنتاج محتوى الرطوبة من خلال تحليل المعلومات الطيفية للخشب. على وجه التحديد، يمكن جمع البيانات الطيفية للخشب عن طريق تكنولوجيا التصوير الفائق الطيفي،ويمكن تحديد نموذج التنبؤ بين محتوى رطوبة الخشب والمعلومات الطيفية عن طريق المعالجة المسبقة، ميزة الاستخراج والنمذجة، من أجل تحقيق الاختبار السريع لمحتوى رطوبة الخشب.

二、 أمثلة تطبيق
أداة: طيف اللون مدمج في مسح الدفع FS-17 قرب الأشعة تحت الحمراء الطيف العالي
المعدات المساعدة: مصدر ضوء طيفي ثابت - للنمذجة الداخلية
مصدر الضوء: مصدر ضوء الهالوجين الخطي

المواد التجريبية: يتم استخدام عدد من عينات الخشب بمحتويات رطوبة مختلفة كمواد تجريبية.ويتم تجفيف هذه الكتل الخشبية بشكل دوري للحصول على حالات مختلفة من محتوى الرطوبة.

اكتساب البيانات: تم الحصول على الصور الطيفية لعينات الخشب باستخدام نظام التصوير الفائق الطيف.من الضروري ضمان أن تكون ظروف الإضاءة مستقرة لتجنب تأثير تغيرات الضوء على المعلومات الطيفيةفي الوقت نفسه، من أجل الحصول على نتائج أكثر دقة، يمكن إجراء اكتساب الصور الطيفية في مواقع متعددة من عينة الخشب،وتأخذ القيمة المتوسطة كبيانات الطيف النهائية.

معالجة البيانات: المعالجة المسبقة للبيانات الطيفية التي تم جمعها، مثل إزالة الضوضاء، تصحيح الطيف، الخ.ثم يتم استخدام خوارزمية اختيار الميزة لاستخراج طول الموجة المميز المرتبط بمحتوى رطوبة الخشب لتبسيط النموذج وتحسين دقة التنبؤ.

بناء النموذج: استناداً إلى الطول الموجي المميز المستخرج ، تم إنشاء نموذج التنبؤ بين محتوى رطوبة الخشب والمعلومات الطيفية.وتشمل طرق النمذجة الشائعة تراجع العملية الغاوسية (GPR)، والانحدار الجزئي لأقل مربعات (PLSR) وهلم جرا. يمكن لهذه النماذج التنبؤ بسرعة بمحتوى الرطوبة في الخشب بناءً على معلومات الطيف.

التحقق من صحة النموذج: يتم التحقق من صحة النموذج المحدد باستخدام مجموعة التحقق من صحته المستقلة لتقييم أدائه التنبؤي ودقة.وتشمل مؤشرات التقييم الشائعة معامل الارتباط (R2) والخطأ المتوسط التربيعي الجذر (RMSE).

三فوائد التطبيق
الاختبار السريع: يمكن للكاميرا الفائقة الطيفية الحصول على المعلومات الطيفية لسطح الخشب في وقت قصير ، بحيث تحقق الاختبار السريع لمحتوى رطوبة الخشب.

الاختبار غير المدمر: بالمقارنة مع طرق الاختبار التقليدية ، لا تسبب تكنولوجيا التصوير الفائق الطيفي أي ضرر في الخشب.لذلك هو أكثر ملاءمة لاختبار الخشب القيم أو الخشب الذي يحتاج إلى الحفاظ على سلامته.

دقة عالية: من خلال إنشاء نموذج تنبؤ دقيق ، يمكن للكاميرات الفائقة الطيفية تحقيق اختبار دقة عالية لمحتوى رطوبة الخشب ،تلبية متطلبات مراقبة الجودة الصارمة لصناعة معالجة الخشب.

四、آفاق التطبيق
مع التطوير المستمر وتحسين تكنولوجيا التصوير الفائق الطيف، فإن آفاق تطبيقها في اختبار محتوى رطوبة الخشب ستكون أوسع.يمكننا أن نتطلع إلى ظهور الكاميرات الفائقة الطيفية بدقة أعلى، سرعة أسرع وسهولة تشغيل لتلبية احتياجات صناعة معالجة الخشب لمراقبة الجودة والإنتاج الذكي.جنبا إلى جنب مع التقنيات المتقدمة مثل التعلم الآلي والتعلم العميق، يمكن تحسين دقة ومستوى الذكاء في اختبار محتوى رطوبة الخشب.

باختصار ، الكاميرات الفائقة الطيفية لها مزايا كبيرة في اختبار محتوى رطوبة الخشب ، مما يوفر طريقة تفتيش فعالة ودقيقة وغير مدمرة لصناعة معالجة الخشب.