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基于高光谱成像技术的软材料应力-反射率相关性研究*
Stress - reflectance correlation of soft materials based on hyperspectral imaging technology
投稿时间:2023-02-22  修订日期:2023-04-26
DOI:
中文关键词:  硅胶  反射率  高光谱成像  
英文关键词:silica gel  reflectivity  hyperspectral imaging  
基金项目:人脸表情演化测量及仿生变形调控机理研究,国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)
作者单位邮编
栾和鹏 天津大学 机械工程学院力学系 300054
霍宗泽 天津大学 机械工程学院力学系 300054
韦慧心 天津大学 机械工程学院力学系 300054
王志勇 天津大学 机械工程学院力学系 300054
李传崴 天津大学 机械工程学院力学系 300054
李林安 天津大学 机械工程学院力学系 300054
王世斌* 天津大学 机械工程学院力学系 300054
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中文摘要:
      高光谱成像技术(HSI)在传统成像的基础之上与光谱技术相结合,其光谱图像信息量丰富,识别度较高,对其采集的光谱图像数据进行分析可以研究一些软材料的光学性质。研究意义:利用高光谱相机建立一个应力调制软材料表面反射率的光学模型。方法:使用便携式高光谱相机采集377nm-1024nm波段的光谱图像,同时利用课题组自主研发的微型原位加载装置对硅胶进行加载,并应用高光谱处理分析软件,得到标定区域加载前后的光谱及反射率信息。分别研究波长、反射率与应力的关系。结果:在475nm-575nm波段范围内,压缩后硅胶的反射率随应力增大而线性降低。在475nm-575nm波段,不同加载状态下的硅胶反射率变化主要由表面形貌变化引起。
英文摘要:
      Hyperspectral imaging technology (HSI) is combined with spectral technology on the basis of traditional imaging. The spectral image information is rich and the recognition degree is high. Analysing the spectral image data collected by HSI will study the optical properties of some soft materials. Objective: To study the modulation effect of stress on the spectral reflection curve of silica gel by hyperspectral camera. Methods: We use portable hyperspectral camera to collect spectral images of 377nm-1024nm band. Meanwhile, we load silica gel with a micro-in-situ loading device developed by our research group, and we use hyperspectral processing and analysis software to obtain the spectral and reflectance information of the calibration region before and after loading. Our goal is to study the relationship between wavelength, reflectance and stress. Results: In the range of 475nm-575nm, the reflectance of the compressed silica gel decreased linearly with the increase of stress. In the band of 475nm-575nm, the change of silica gel reflectance under different loading conditions is mainly caused by the change of surface reflectance.
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