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高光谱工业在线分选系统及应用

随着机器视觉技术在工业领域的普遍应用，高光谱成像技术已经成为一种迅速增长的

视觉检测方案。高光谱相机将成像技术与光谱技术相结合，采集目标的二维几何空间

信息和一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据，能够可靠地识

别外观相似、但化学成分不同的目标。

高光谱成像技术已经在食品、制药和回收等行业，表现出了明显的优势和价值。

芬兰SPECIM公司的高光谱相机，凭借其超高速、性能稳定、易于安装和维护等特点，

已经成为机器视觉解决方案的新成员，与x射线、RGB和3D等其他相机技术，共同

用于工业实时在线检测。配合SpecimONE高光谱工业在线分选软件，处理后的数据

输出可以像其他线扫描相机技术一样，集成到现有的机器视觉系统中。

SpecimONE高光谱工业在线分选软件

2020年10月28日，芬兰SPECIM（SpectralImagingLtd.）公司发布其首款工业

在线分选软件SpecimONE。SpecimONE是一种用于工业分选的高光谱成像系统，

可满足工业在线高速实时检测与分选，使得SPECIMFX系列高光谱相机在工业分选、

资源回收等领域的应用更加便捷。

图1：SpecimONE高光谱工业在线分选软件。

借助SpecimONE，机器视觉系统集成商、设备制造商及其他OEM用户，在无需深

入了解光谱成像技术和编程技术的前提下，即可基于SPECIM高光谱相机采集到的目

标材料的光谱特征信息，创建和执行分类模型，并将这些分类模型应用于工业实时在

线分选、产品质量在线检测、生产过程监控等工业机器视觉领域。

SpecimONE分选系统的组成

SpecimONE分选系统由SpecimINSIGHT离线建模软件、SpecimCUB图像处理单

元、SPECIMFX系列工业高光谱相机三部分组成。

图2：SpecimONE分选系统的组成。

（1）SpecimINSIGHT离线建模软件

SpecimINSIGHT是一种离线建模软件，为工业分选应用建立分类模型。

SpecimINSIGHT允许用户查看和分析高光谱数据、创建分类模型、验证分类模型的

有效性以及显示分类结果。离线分类模型创建过程简单易用，并可以转换为实时在线

使用。

SpecimINSIGHT的功能主要包括数据分析、分类模型训练、模型创建和验证。

图3：SpecimINSIGHT离线建模软件

SpecimINSIGHT离线建模软件的技术参数：

（2）SpecimCUB数据处理单元

SpecimCUBE是一个高性能处理平台，可实时运行SpecimINSIGHT所创建的分类

模型。它基于NVIDIA开发的片上系统Xavier，并包含优化的软件，可满足工业对吞

吐量、延迟和抖动的要求。

SpecimCUBE接收来自SpecimFX高光谱相机采集的数据，并基于分类模型对数据

进行实时处理。分选结果通过GigEVision接口传输到目标系统（分选设备或其他执

行机构）。

SpecimCUBE可以灵活地切换和运行不同的模型，从而为实时分选应用提供出色的

性能。

SpecimCUB数据处理单元的性能参数：

（3）SPECIMFX系列工业高光谱相机

SPECIMFX系列高光谱相机是专门针对工业应用而途设计的高速相机。相机的高帧

频可满足工业对速度的高要求；坚固的结构和小巧的外观，可实现灵活的工业安装场

景。

SPECIMFX系列工业高光谱相机，可以提供准确的光谱信息，用于检测和分类各种

材料，以非接触式、非破坏性光学方法，对目标材料的全表面进行成像，其采集的数

据被实时发送到SpecimCUBE做进一步处理。

SPECIMFX系列相机的主要特性包括光谱范围覆盖广泛：FX10(400~1000nm)、

FX17(900~17