[发明专利]基于复合视觉的近红外检测方法及系统

说明书

本发明涉及近红外检测技术领域，公开了一种基于复合视觉的近红外检测方法及系统，旨在解决现有的光谱检测存在准确率低的问题，方案主要包括：首先构建复合视觉矩阵对待测样品进行图像采集；然后调整复合视觉矩阵的拍摄角度对便携式近红外光谱仪进行图像采集；再根据采集的图像分别计算待测样品的第一空间位置信息以及便携式近红外光谱仪的第二空间位置信息；然后基于第一空间位置信息、第二空间位置信息以及调整的拍摄角度计算待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离；最后根据所述精确距离确定对应的光谱模型，并基于光谱模型对待测样品进行检测分析，本发明提高了光谱检测的准确性，特别适用于便携式近红外光谱仪。

技术领域

本发明涉及近红外检测技术领域，具体来说涉及一种基于复合视觉的近红外检测方法及系统。

背景技术

近年来，近红外光谱分析技术发展十分迅速，已在化工，制药，军工，食品等多个领域都获得了应用。近红外光谱技术属于分子光谱技术，可以在分子水平上表明物质成分和性质信息，不论对经济还是社会影响来说，都取得了非常高的效益，极具发展潜力。

伴随着便携式近红外光谱技术的发展，市场主流的大型近红外光谱仪设备都朝着体积小巧，价格低廉的便携式方向发展。但是便携式近红外光谱仪易于受光源、检测器、检测距离、环境条件等影响，其光谱分析能力偏弱，尤其是检测距离的影响最为直接，在不同检测距离下对同一样品进行光谱分析所得到的结果都有较大的差异，进而会极大程度的影响光谱分析准确率。

发明内容

本发明旨在解决现有的光谱检测存在准确率低的问题，提出一种基于复合视觉的近红外检测方法及系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种基于复合视觉的近红外检测方法，包括以下步骤：

步骤1、构建复合视觉矩阵对待测样品进行图像采集，所述复合视觉矩阵包括一个单目视觉系统和多个双目视觉系统；

步骤2、调整复合视觉矩阵的拍摄角度对便携式近红外光谱仪进行图像采集；

步骤3、根据采集的图像并基于复合视觉定位算法分别计算所述待测样品的第一空间位置信息以及便携式近红外光谱仪的第二空间位置信息；

步骤4、基于所述第一空间位置信息、第二空间位置信息以及调整的拍摄角度计算待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离；

步骤5、根据待测样品与便携式近红外光谱仪之间的精确距离确定对应的光谱模型，并基于所述光谱模型对待测样品进行检测分析。

作为进一步优化，所述单目视觉系统中包括一个CCD相机，所述双目视觉系统中包括两个CCD相机，所述复合视觉矩阵中的各CCD相机呈一字或十字排列，所述单目视觉系统位于复合视觉矩阵的中心点，单目视觉系统为复合视觉矩阵的坐标系原点。

作为进一步优化，步骤3中，所述根据采集的图像并基于复合视觉定位算法分别计算所述待测样品的第一空间位置信息，具体包括：

步骤311、分别对双目视觉系统中的每个CCD相机使用棋盘格进行标定，得到畸变校正参数；

步骤312、在各CCD相机上固定靶标点，基于Optitrack室内定位系统得到各CCD相机坐标系相对全局坐标系位姿；

步骤313、使用软触发同步采集待测样品的第一图像；

步骤314、使用连通域分析方法得到第一所述图像中待测样品的位置；

步骤315、根据所述第一图像中待测样品的位置计算待测样品相对于各个CCD相机的方位；

步骤316、基于角度前方交会算法得到所述待测样品的第一空间位置信息。