الكشف الكمي عن مخلب الأوز والبطة المختلط بواسطة الكاميرا الفائقة الطيف

في صناعة المنسوجات، أصبحت دونه الأوز و دونه البط خامات عالية الجودة لصنع منتجات حرارية عالية الجودة بسبب خصائصها الحرارية الممتازة.هناك فرق كبير في سعر السوق بين أوزة و البطةبعض التجار السيئين غالبا ما يخلطون بين البطة والإوز في السعي لتحقيق أرباح عالية، والتي لا تضر فقط بمصالح المستهلكين، ولكن أيضاً تعطل نظام السوق.الاكتشاف الكمي الدقيق والفعال للمخمل المختلط بين الأوز والبط مهم بشكل خاصفي السنوات الأخيرة، قدم تطوير تكنولوجيا الكاميرات الفائقة الطيف حلًا مبتكرًا لهذا التحدي في الكشف.

一、إعداد العينات: جمع عدد كبير من عينات دنا من الأوز والبطة لضمان أن مصادرها موثوقة ومتمثلة.استخدم الميزانات الإلكترونية عالية الدقة لوزن الأوزة والبطة بدقة وفقا لنسب مختلفة، وتهيئة سلسلة من عينات المخمل خليط الأوز والبط مع نسبة الخلط المعروفة، مثل تحديد 5٪، 10٪، 15٪...وتم تحديد عينة متكررة متعددة لكل نسبة لتحسين دقة وموثوقية التجربةيتم وضع عينة الصوف المختلطة المهيكلة بشكل متساوٍ على جدول العينات الخاص لضمان توزيع العينة المتساوي دون تداخل أو فراغ.ولتأكد من أن الكاميرا الفائقة الطيفية يمكنها الحصول على معلومات طيفية شاملة ودقيقة.

二اكتساب الصور عبر الطيف: تستخدم هذه الورقة كاميرا فوق الطيفية من 400-1000 نانومتر ، والتي يمكن استخدامها للبحوث ذات الصلة FS13 ، وهو منتج شركة Hangzhou Color Spectrum Technology Co. ، LTD.النطاق الطيفي هو 400-1000nm، فإن دقة طول الموجة أفضل من 2.5nm ، ويمكن الوصول إلى 1200 قناة طيفية. يمكن أن تصل سرعة الاستحواذ إلى 128FPS في الطيف الكامل ،والحد الأقصى بعد اختيار النطاق هو 3300 هرتز (دعم اختيار النطاق متعدد المناطق)يتم تصوير كل عينة صوف مختلطة عدة مرات للحصول على صور من زوايا مختلفة للحد من أخطاء الكشف الناجمة عن الاختلافات في الخصائص المحلية للعينة.يتم نقل بيانات الصورة الفائقة الطيفية المكتسبة إلى الكمبيوتر لتخزينها في الوقت المناسب لتجنب فقدان البيانات.

三معالجة البيانات المسبقة: استخدام برامج معالجة البيانات المهنية لمعالجة بيانات الصور الفائقة الطيفية التي تم جمعها.يتم إجراء تصحيح الإشعاع للقضاء على خطأ الإشعاع الناجم عن فرق أداء الكاميرا نفسها والعوامل البيئية، بحيث تكون البيانات الطيفية بين الصور المختلفة قابلة للمقارنة. ثم يتم إجراء تصحيح هندسي لتصحيح تشويه الصورة الناجم عن زاوية الكاميرا ، وضع العينة ، الخ.لضمان أن موقع كل بكسل في الصورة هو دقيقيتم تجريد الصورة، ويتم إزالة تداخلات الضوضاء في الصورة عن طريق خوارزمية تصفية لتحسين جودة وضوح الصورة،حتى يتم استخراج الخصائص الطيفية بدقة أكبر.

四、 استخراج الخصائص الطيفية:يتم استخدام خوارزميات وأدوات برمجيات محددة لاستخراج الخصائص الطيفية للمناطق المترابطة بين البط والبطة على التوالي بناءً على الصور الفائقة من الطيف المعدة مسبقاًمن خلال تحليل ومقارنة عدد كبير من بيانات الصوريتم تحديد أن نطاق طول الموجة المحدد لـ Goose Down و Duck Down يمكن تمييزه بشكل كبير في الضوء المرئي إلى الطيف الأشعة تحت الحمراء القريبةفي هذه الأطوال الموجية الرئيسية، يتم قياس قيم انعكاسات الأوز والبطة بعناية وتسجيل لتشكيل مجموعات بيانات الخصائص الطيفية الفريدة الخاصة بهم. على سبيل المثال،بعد العديد من التحليلات التجريبية، تم العثور على وجود اختلافات واضحة في منحنيات الانعكاس من الأوز والبطة في نطاق الطول الموجي من 700nm-800nm ،والتي يمكن استخدامها كقاعدة هامة لتحديد.

五、إنشاء النموذج والتحقق منه: استناداً إلى بيانات الخصائص الطيفية المستخرجة من دناغ الأوز و دناغ البط،تم تحديد النموذج الطيفي للتحليل الكمي للأوز والبطة المختلطة باستخدام أساليب التعلم الآلي أو الإحصائيوتشمل أساليب النمذجة الشائعة آلة متجهات الدعم، والطريقة الأقل مربعا جزئيا وهلم جرا. في عملية النمذجة،يتم استخدام جزء من بيانات العينة مع نسبة خلط معروفة كمجموعة تدريب لتدريب النموذج، حتى تتمكن من معرفة العلاقة الداخلية بين الخصائص الطيفية لـ "العباد" و "البطة" و نسبة الخلط.تم استخدام جزء آخر من بيانات العينة التي لم تشارك في التدريب كمجموعة التحقق للتحقق من النموذج المحددتم إدخال بيانات الصورة الفائقة الطيفية لعينات مجموعة التحقق من الصحة في النموذج ، وتم حساب نسبة الخلط المتوقعة من دنا الأوز و دنا البط بواسطة النموذج ،ومقارنة مع نسبة الخلط المعروفة الفعليةيتم تقييم دقة وموثوقية النموذج عن طريق حساب الخطأ بين القيمة المتوقعة والقيمة الحقيقية ، مثل خطأ الجذر المتوسط التربيعي والخطأ المطلق المتوسط.وفقًا لنتائج التحقق، يتم تعديل النموذج وتحسينه ، مثل تعديل معايير النموذج ، إضافة أو تقليل متغيرات الميزات ، إلخ ، لتحسين أداء النموذج.

6تحليل وتقييم النتائج: تم تلخيص نتائج الاختبار لجميع عينات الصوف المختلطة وتحليلها إحصائياً.تم حساب مؤشرات إحصائية مثل القيمة المتوسطة والفرق القياسي لنتائج الاختبار في ظل نسبة خلط مختلفة لتقييم استقرار ويمكن تكرار طريقة الاختبار. The results of hyperspectral camera detection were compared with those of traditional detection methods (such as chemical analysis) to further verify the accuracy of the hyperspectral camera detection methodمن خلال تحليل عدد كبير من البيانات التجريبية، نطاق الخطأ،يتم الحصول على دقة الكشف ومؤشرات أداء رئيسية أخرى للكاميرا الفائقة الطيفية في الكشف الكمي عن مخملية الأوز والبط مختلطةأظهرت النتائج التجريبية أن هذه الطريقة يمكن أن تكتشف بسرعة ودقة النسبة الدقيقة من دناغ الأوز ودناغ البط في مخلوط المخمل في وقت قصير ،والخطأ الكشف يمكن التحكم بفعالية في نطاق صغير جدا، والذي يظهر تماما موثوقيتها العالية وقابليتها العملية.

تطبيق تكنولوجيا الكاميرا الفائقة الطيفية يحسن كثيراً من دقة وكفاءة الكشف الكمي لحاء الأوز والبطيمكن أن تضمن جودة المنتج وتحافظ على سمعة العلامة التجارية؛ بالنسبة للسلطات التنظيمية ، فإنه يوفر دعماً تقنياً قوياً لمكافحة المنتجات المزيفة والسيئة في السوق ،الذي يساعد على تنقية بيئة السوق وحماية الحقوق والمصالح المشروعة للمستهلكينمع التطور المستمر وتحسين التكنولوجيايُعتقد أن تطبيق الكاميرات الفائقة الطيف في الكشف الكمي عن مخملية الأوز والبطة المختلطة والمجالات الأخرى ذات الصلة سيكون أكثر اتساعاً وتعمقاً، وتضخ حيوية جديدة في التنمية الصحية للصناعة.