高光譜分選設備的關鍵技術(shù)之一是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由視覺系統(tǒng)、控制中心、輸送系統(tǒng)，可以高效進行分選、執(zhí)行系統(tǒng)等組成。本文根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和研究資料，進行了簡單總結(jié)。

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高光譜視覺系統(tǒng)

高光譜視覺系統(tǒng)主要包括高光譜相機和光源。高光譜相機目前主要以進口品牌為主，例如芬蘭的SPECIM，挪威的HySpex，比利時的IMEC等。國產(chǎn)品牌主要是賽斯拜克、雙利合譜等。高光譜相機按照光譜的范圍可分為400mm-1000nm的可見光波段相機和900nm~1700nm的近紅外波段相機等。在近紅外波段，常見待分選垃圾物料的光譜差異較明顯，因此基于高光譜的垃圾分選設備大多使用的是900nm~1700nm波段的近紅外高光譜相機。

高光譜相機的主要性能指標包括波段數(shù)、光譜分辨率、像素分辨率和幀率等。波段數(shù)量和光譜分辨率決定光譜分類的效果，影響分類的精度。像素分辨率的大小，決定能識別的最小物體的大小。幀率大小定最終分選設備的最快運行速度。高光譜相機使用的光源，通常為鎳鎢燈和鹵素燈。其中，鹵素燈是一種特殊的白熾燈，其工作原理是在燈泡內(nèi)注入碘或溴等鹵素氣體，在高溫下，升華的鎢絲與鹵素進行化學作用，冷卻后的鎢會重新凝固在鎢絲上，形成平衡的循環(huán)，避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。鹵素燈的光譜范圍可以覆蓋350nm~2500nm，滿足高光譜相機的使用要求，是一種使用最廣泛的高光譜相機光源。

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高光譜控制和輸送系統(tǒng)

高光譜分選設備的控制流程為控制中心。首先通知高光譜相機進行數(shù)據(jù)采集，高光譜相機數(shù)據(jù)采集完成后，通知控制中心和機器人?？刂浦行慕邮崭吖庾V相機采集的數(shù)據(jù)，同時機器人鎖存該時刻輸送線編碼器的位置。然后控制中心通過高光譜分類算法，得到每個像素識別的物體類別，然后經(jīng)過圖像處理得到物體的輪廓中心位置和旋轉(zhuǎn)角度，并將位置信息發(fā)送給執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)通過編碼器實時跟蹤待抓取物體的位置，當物體進入執(zhí)行機構(gòu)的工作范圍后，通過吸取、抓取或者高速吹氣的方式實現(xiàn)垃圾分選。除了高光譜相機進行材質(zhì)識別外，還可以增加2D彩色相機，利用深度學習對RGB圖像進行輪廓分割和材質(zhì)識別。通過高光譜相機和2D彩色相機兩者的綜合判斷，可有效解決特殊情況下物體的整體材質(zhì)分類問題，例如表面貼有紙質(zhì)標簽的鐵罐、表面覆蓋塑料膜的紙板等。

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高光譜執(zhí)行系統(tǒng)

高光譜分選設備的執(zhí)行機構(gòu)分為Delta機器人、直角坐標坐標機器人或高速氣閥分選設備。Delta機器人和直角坐標機器人的末端可以安裝吸盤或者夾爪，實現(xiàn)吸取或者夾取物料，這2種執(zhí)行機構(gòu)的優(yōu)點是可以同時分選多種物料，投放到不同的位置。基于高速氣閥吹氣的分選設備，優(yōu)點是分選速度快，但是一臺設備同時只能實現(xiàn)2個類別的分選。

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