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SPECIM FX系列高光譜相機(jī)在塑料分類方面的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2021-01-27 14:58:22 瀏覽量:4670 作者:Leo Cao

摘要

塑料無(wú)處不在拳芙,但大部分的高價(jià)值材料難以被分離。安全皮璧、快速舟扎、干凈的分離材料能增加回收量,我們的環(huán)境也從中得到了明顯的改

善悴务。除了保留生產(chǎn)新塑料所需的資源以外睹限,更好的分選工藝還可以減少大氣中的視覺(jué)和有害化學(xué)污染。(HSI)高光譜相機(jī)(英:

Hyperspectral camera)可用于更高要求的塑料分類應(yīng)用讯檐,通過(guò)記錄寬光譜帶通上的數(shù)百個(gè)波段來(lái)測(cè)量物體或場(chǎng)景羡疗。Specim的

FX10、FX17别洪、FX50高光譜相機(jī)采用線陣推掃的成像方式叨恨,在具有高速成像的同時(shí),同一時(shí)間獲得目標(biāo)區(qū)域的所有光譜信息數(shù)據(jù)挖垛,保

證每一個(gè)空間像素的光譜純度痒钝,為客戶提供真實(shí)準(zhǔn)確的高光譜數(shù)據(jù)。已經(jīng)做了廣泛的研究痢毒,跨越許多塑料樣品類型提供的完整光譜范

圍送矩。我們可以自信地基于終端用戶的塑料類型或應(yīng)用推薦最佳相機(jī)解決方案。

正文



塑料無(wú)處不在,但在我們將它們?nèi)舆M(jìn)回收箱后凭舶,它們會(huì)發(fā)生什么呢蒸其?大量的垃圾在填埋場(chǎng)或焚燒爐就被處理掉了,從未被回收利用库快。只

有小部分塑料有回收價(jià)值摸袁,但分離這些高價(jià)值材料是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。


對(duì)塑料樹脂進(jìn)行宏觀標(biāo)識(shí)(見(jiàn)下圖1)义屏,但當(dāng)材料被分解成零件或者標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確時(shí)靠汁, 這是沒(méi)有用的。在這些情況下闽铐,通過(guò)手工蝶怔、顏色可

視化或者先進(jìn)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行分類是不正確亦或是不可能的。安全兄墅、快速踢星、干凈的分離材料能增加回收量联逻,我們的環(huán)境

也從中得到了明顯的改善魏烫。除了保留生產(chǎn)新塑料所需的資源以外汞贸,更好的分選工藝還可以減少大氣中的視覺(jué)和有害化學(xué)污染崔兴。



高光譜成像依賴于塑料樹脂的化學(xué)成分,近年來(lái)在回收行業(yè)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用藏否。高光譜相機(jī)對(duì)塑料進(jìn)行分類的能力并不新鮮瓶殃。然

而,一些限制阻礙了這項(xiàng)技術(shù)在全球塑料回收行業(yè)的實(shí)施:

? 高光譜相機(jī)速度慢副签,這意味著投資回報(bào)較長(zhǎng)

? 黑色塑料不能用光譜方法進(jìn)行分類

? 相機(jī)昂貴得令人望而卻步


有了Specim FX系列高光譜相機(jī)遥椿,我們已經(jīng)打破了這些障礙,新的應(yīng)用已經(jīng)興起淆储。FX 系列相機(jī)是快速冠场、可負(fù)擔(dān)的并且覆蓋了廣泛的光

譜范圍。Specim是行業(yè)唯一致力于覆蓋400-5200nm的高光譜相機(jī)制造商本砰。Specim FX10的光譜范圍為400-1000nm碴裙, Specim 

FX17的光譜范圍為900-1700nm,SWIR相機(jī)的光譜范圍為1000-2500nm灌具, Specim FX50的光譜范圍為2700-5200nm。


Specim是高光譜成像領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者譬巫,特別是在回收行業(yè)咖楣,許多的FX系列相機(jī)被回收工廠用于對(duì)不同類型的塑料進(jìn)行分類。我們已

經(jīng)做了廣泛的研究芦昔,跨越許多塑料樣品類型提供的完整光譜范圍诱贿。我們可以自信地基于終端用戶的塑料類型或應(yīng)用推薦最佳相機(jī)

解決方案。


我們的研究包括 PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC和PET樣品的測(cè)量咕缎、分析和分類珠十。這些常見(jiàn)的回收塑料(如圖2所示)。樣品大多是白色或透明的凭豪,并在Specim實(shí)驗(yàn)室測(cè)量焙蹭。


圖2: 待測(cè)樣品


我們使用我們的SpecimINSIGHT軟件(SpecimONE平臺(tái)的一部分)處理數(shù)據(jù),并為每個(gè)數(shù)據(jù)立方體構(gòu)建PLS-DA模型。我們將光譜范圍

限制在FX10的700-1000nm之間以消除樣品顏色的任何偏差嫂伞。


圖3: 每個(gè)相機(jī)的分類結(jié)果; Green: PE; Red: ABS; Blue PVC; Yellow: PS; White: PA; Sea green: PP; Cyan: PC and Purple; PET.


如圖3所示孔厉,一般來(lái)說(shuō),分類比較有效帖努。

? 對(duì)于FX10,我可以對(duì)大多數(shù)樣本進(jìn)行分類撰豺。要注意PC通常是透明的,因此只有邊緣可以被分類而中心部分被錯(cuò)誤分類為背

? 對(duì)于FX17,我們制作了一個(gè)精確而文件的模型拼余。與FX10關(guān)于做的樣品有相同的備注

? 對(duì)于SWIR相機(jī)污桦,我們生產(chǎn)了精確的模型。所有的樣本都被分類的很好 匙监,包括PC的樣品

? 基于FX50的數(shù)據(jù)模型不如SWIR和FX17相機(jī)建立的模型穩(wěn)健和準(zhǔn)確凡橱,但仍然非常具有參考性小作。我們也可以對(duì)透明的PC進(jìn)行分類。所

有這些樣品的光譜特征可以在圖4中找到梭纹。


圖4:用Specim相機(jī)測(cè)量最常見(jiàn)塑料的全光譜(400-5300nm)包括 PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC and PET.


眾所周知躲惰,黑色塑料是最麻煩的,不能用傳統(tǒng)的近紅外相機(jī)分類变抽。然而础拨,黑色塑料在汽車和電子行業(yè)中都被廣泛應(yīng)用,因此分類和回收

至關(guān)重要绍载。在2019年诡宗,Specim 開(kāi)發(fā)了FX50作為黑色塑料分類唯一可用的高光譜解決方案。為了展示FX50的性能击儡,我們測(cè)量了與之前

展示類似的樣品塔沃,但聚合物中含有碳,使它們都變成黑色阳谍。再來(lái)蛀柴,我們使用我們的SpecimINSIGHT軟件構(gòu)建PLS-DA模型進(jìn)行分類。

結(jié)果如圖5所示矫夯,用PS, ABS, PE, PA, 和PC制成的樣品:我們分類了所有塑料種類鸽疾。 



總之,我們可以說(shuō)训貌,不管塑料的顏色如何制肮,Specim FX系列相機(jī)都適合進(jìn)行分類。根據(jù)應(yīng)用需求递沪,可以使用不同的相機(jī)豺鼻,下面的表1總

結(jié)了結(jié)果


 

上海昊量光電Specim FX系列相機(jī)中國(guó)總代理,可以為您提供個(gè)性化的咨詢和購(gòu)買服務(wù)款慨。SPECIM FX有多種產(chǎn)品型號(hào)可選儒飒,我們的工程師可以為您挑選出最合適的型號(hào),或者進(jìn)行個(gè)性化的產(chǎn)品定制檩奠。


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