Кейс-исследование спектрального измерения гетианского нефрита

1. Что такое гиперспектральный спектр

Технология спектроскопии изображений была разработана на основе спектрометра. Это новая технология, также известная как технология гиперспектральной визуализации. Традиционная технология спектрального анализа может выполнять только локальный средний спектральный анализ, в то время как гиперспектральная технология может выполнять спектральный анализ каждой точки всего изображения. Спектр изображений имеет тип визуализации взгляда, тип метлы толчка и тип развертки маятника. Он может генерировать изображение и получать спектральную информацию каждого пикселя изображения, реализуя "спектральную интеграцию". Спектральная информация, полученная гиперспектральным, может включать спектр любого пикселя на изображении, в то время как обычный наземный спектрометр может получать только средний спектр испытуемого объекта, поэтому данные, полученные высокоспектральным объектом, могут быть точно проанализированы и уточнены. Его внешний вид означает, что оптическое дистанционное зондирование вступило в стадию гиперспектрального дистанционного зондирования. Используя спектральные характеристики отражения грунта, преобразованные из гиперспектральных данных, он может изучать классификацию объектов земной поверхности, материальный состав, содержание, состояние существования, пространственное распределение и динамические изменения.

1. 1 Спектральный метод обнаружения

С развитием общества и повышением уровня жизни людей улучшается и стремление к красоте. Жадеит Баоюй все больше пользуется популярностью у людей за его уникальную эстетическую ценность. Культурные реликвии Баоюй не только имеют сильный художественный цвет, но и имеют неоценимую историческую ценность. В некоторых раскопанных культурных реликвиях будет сложно точно различить категории драгоценных нефритовых материалов, поэтому особенно важно быстро и точно определить тип.

Традиционная идентификация драгоценного нефритового материала в основном включает в себя метод прямого наблюдения за увеличительным стеклом драгоценных камней и наблюдение под микроскопом драгоценных камней. Этот метод не только требует профессионализма, но и результаты идентификации, полученные опытом, редко имеют надежную техническую поддержку и отсутствие убеждения. Кроме того, широко используемые аналитические приборы включают анализатор рамановского спектра, анализатор инфракрасного спектра и рентгеноструктурный анализатор, которые могут анализировать состав неизвестных минералов в соответствии со стандартной картой минералов. Однако, поскольку три аналитических прибора большие и непортативные, образцы можно использовать только в лаборатории для анализа. Это не только влияет на своевременность идентификации материала драгоценных нефритовых культурных реликвий, но и влияет на целостность культурных реликвий. Гиперспектральная технология - это сочетание технологий дистанционного зондирования и спектроскопических технологий, которые могут получать спектральные данные непрерывного узкого диапазона. В наземных экспериментах его можно разделить на портативный наземный спектрометр изображения и визуализирующий спектрометр. Используя портативные наземные спектрометры, можно получить узкие, полные, почти непрерывные данные спектральной отражательной способности в диапазоне 350-2500 нм (visible-near-infrared-short-wave инфракрасный диапазон), что часто является основой анализа спектроскопических данных изображений. Портативный наземный спектрометр из-за его небольшого размера, простоты работы в полевых условиях и быстрой скорости измерения, простоты в эксплуатации, поэтому улучшите измерительСкорость данных обеспечивает качество измеряемых данных. Кроме того, использование спектрометра требует низкой энергии, время анализа занимает всего несколько секунд, без каких-либо химических реагентов, не причинит вреда организму человека. Гиперспектральная полоса может точно раскрывать информацию о частоте и частоте поглощения вибрации групповых молекул в Баойю и анализировать сложную структурную информацию, такую как вибрационные характеристики химической связи, которая имеет большой потенциал для анализа Баойю. В настоящее время портативный спектрометр использовался при анализе спектральных характеристик синих и белых материалов в разных возрастах и анализе состава китайских пигментов, но анализ спектральных характеристик различных видов нефритовых материалов все еще недостаточен.

2. Экспериментальный контент

Спектральный тест на отражательную способность образца гетианского нефрита проводился с использованием портативных гиперспектров.

Экспериментальный прибор: портативная гиперспектральная система визуализации iSpecHyper-V S 1 00 0 (рис. 2-1) со спектральным диапазоном 400-1000 нм, 300 спектральными каналами, 400 пространственными каналами (4 изображения), CMOS, углом поля 22,6 ° @ f = 24 мм и стандартной пластиной отражения 99%. Один набор внутренних аналоговых источников света. На рисунке 2-2 показано схематическое представление эксперимента. На рисунке 2 - 3 показаны графики экспериментального поля.

 Рисунок 2-1 iSpecHyper-V S 1 0 00 портативный гиперспектральный спектр

Рисунок 2-2- Схематическая схема эксперимента

 Рис. 2-3 Экспериментальные полевые участки

2,1 Обработка данных

В среде темной камеры, при условии постоянного светового пути, камера сканирует спектральные данные в диапазоне местоположения образца и измеряет спектр 400-1000 нм. На рисунках 2 - 4 показан экспериментальный рис.

Рисунки 2 - 4 Экспериментальная Рис.

Спектрограммы после расчета программного обеспечения ENVI

Рис. 2 - 5 относительных белых эталонных спектров

Спектр относительного отражения в позиции 1 Спектр относительного отражения в позиции 2             

Относительный спектр отражения в положении 3 Относительный спектр отражения в положении 4                     

Спектр относительной отражательной способности спектрограммы относительной отражательной способности центра образца положения 5              

3. Экспериментальное заключение

Как видно из сравнения тестовых данных с пяти позиций образца, спектр отражения общей поверхности образца отличается. Камера видимого света фиксирует более яркое положение. Относительная отражательная способность в диапазоне 450-1000 нм в среднем составляет около 50%, в то время как камера видимого света фиксирует более темное положение, а относительная отражательная способность в диапазоне 450-1000 нм в среднем составляет около 40%. Общая отражательная способность в видимом и заднем внешних диапазонах относительно стабильна без характерного пика. Согласно литературному запросу, спектральные характеристики гетянского нефрита варьируются от короткого инфракрасного до дальнего инфракрасного, поэтому для более точного измерения спектральных характеристик гетянского нефрита i S pec F ield-NIR / WNIR можно использовать для теста на отражательную способность. Рисунок 3-1 Портативный наземный спектрометр i S pec F ield-NIR / WNIR eld.

Рисунок 3-1 Переносной спектрометр наземных объектов iSpecField-NIR / WNIR