光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)創(chuang)新(xin)應(ying)用(yong)快訊(xun)（SpectrAPP）—木(mu)材(cai)無(wu)損(sun)檢測

  開展(zhan)木(mu)材(cai)無(wu)損(sun)檢測是(shi)提(ti)高(gao)木(mu)材(cai)利用率(lv)、優(you)化(hua)木(mu)材(cai)資源的(de)重要手段。高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)作(zuo)為(wei)壹(yi)種(zhong)先(xian)進(jin)的(de)無損(sun)檢測技(ji)術(shu)，能(neng)同(tong)時(shi)獲取(qu)目標(biao)的(de)光譜(pu)與圖(tu)像(xiang)信息(xi)，可以(yi)同(tong)步(bu)反映木(mu)材(cai)及其制(zhi)品的(de)外部(bu)特征(zheng)、表面缺陷、物(wu)理力學(xue)性質、化(hua)學性質及解剖(pou)學性質等，對(dui)於充分合理利用木(mu)材(cai)並推(tui)動木(mu)工企業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)加速發展(zhan)等(deng)方(fang)面具有重要意(yi)義(yi)。

壹、高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)用(yong)於(yu)幼齡材(cai)與成(cheng)熟(shu)材(cai)的(de)界定(ding)

  由(you)於(yu)木(mu)材(cai)中(zhong)幼齡材(cai)與成(cheng)熟(shu)材(cai)的(de)結構(gou)特(te)性不同(tong)，二者(zhe)的(de)比例(li)是決(jue)定(ding)木(mu)材(cai)的(de)合理利用方(fang)式(shi)的(de)重要指(zhi)標(biao)之壹(yi)。來(lai)自(zi)西(xi)班(ban)牙(ya)的(de)林業(ye)研究(jiu)人(ren)員Antonio R.等使用Specim NIR高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)對壹(yi)歐洲(zhou)赤松(song)樣(yang)品(pin)的(de)橫(heng)截(jie)面進行(xing)了(le)900-1700nm高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)掃描(miao)分析，並結合微X射線密(mi)度測定(ding)法(μXRD )進行(xing)驗證。

  研究(jiu)表明(ming)，高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)可以(yi)高(gao)效(xiao)的(de)識別(bie)樹木(mu)橫(heng)截(jie)面上的(de)幼齡材(cai)、成(cheng)熟材(cai)及它們(men)的(de)轉變點。對(dui)壓縮(suo)木(mu)材(cai)的(de)光譜(pu)數(shu)據(ju)做主成分分析（PCA）可以(yi)提(ti)供(gong)木(mu)材(cai)成(cheng)分和(he)分布(bu)位(wei)置(zhi)信息(xi)，而偏小二(er)乘(cheng)法判別(bie)分析（PLS-DA）可以(yi)分別區分早(zao)材和(he)晚(wan)材中(zhong)的(de)幼齡材(cai)和(he)成(cheng)熟材的(de)轉變點。下(xia)圖(tu)1中(zhong)藍(lan)色(se)代表幼齡的(de)早(zao)材，綠(lv)色(se)代表成熟(shu)的(de)早(zao)材，箭頭所(suo)指處為(wei)區(qu)分二者的(de)轉變點，黃色(se)部分為(wei)晚(wan)材(cai)。圖(tu)2中(zhong)藍(lan)色(se)代表幼齡的(de)晚材(cai)，綠色(se)代表成熟(shu)的(de)晚材(cai)，箭頭所(suo)指處為(wei)兩(liang)者(zhe)的(de)轉變點，黃色(se)部分為(wei)早(zao)材。
 
Ruano A , Zitek A , Hinterstoisser B , et al. NIR hyperspectral imaging (NIR-HI) and μXRD for determination of the transition between juvenile and mature wood of Pinus sylvestris L.[J]. Holzforschung, 2019(7):621-627.

二(er)、高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)用(yong)於(yu)分析不同(tong)幹(gan)燥(zao)方(fang)式(shi)和(he)熱(re)改(gai)性工藝處(chu)理的(de)木(mu)材(cai)

  在木(mu)材(cai)的(de)工業(ye)化(hua)處理中(zhong)，不同(tong)的(de)加工方(fang)式(shi)會改(gai)變木(mu)材(cai)的(de)成分與結構(gou)特(te)性，進而(er)影(ying)響(xiang)其使(shi)用(yong)壽(shou)命，但(dan)加工過程中(zhong)所帶來(lai)的(de)改變卻由(you)於(yu)內(nei)部復(fu)雜(za)的(de)反應(ying)很(hen)難(nan)量(liang)化(hua)。瑞典(dian)呂(lv)勒(le)奧理工學院(yuan)的(de)研究(jiu)人(ren)員Olena M.等使用Specim SWIR（900-2500nm）掃描了(le)壹批(pi)歐洲(zhou)赤松(song)樣(yang)品(pin)，並對它(ta)們(men)進行(xing)了(le)多源(yuan)探(tan)索性分析。

  研究(jiu)發現，高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)可以(yi)有(you)效(xiao)區分（1）ThermoD和(he)WTT兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)熱(re)改(gai)性工藝處(chu)理的(de)樣(yang)品(pin)；（2）直鋸切面和(he)刨面樣(yang)品(pin)；（3）熱(re)改(gai)性處理和(he)自(zi)然(ran)風(feng)幹(gan)、烘幹(gan)樣(yang)品(pin)（自(zi)然(ran)風(feng)幹(gan)和(he)烘幹(gan)樣(yang)品(pin)之間無(wu)法區分）。同(tong)時(shi)作(zuo)者(zhe)還(hai)指(zhi)出(chu)，若(ruo)能(neng)將(jiang)其與易(yi)於(yu)操(cao)作(zuo)的(de)軟(ruan)件結合，將在木(mu)材(cai)加工行(xing)業(ye)有著(zhe)有巨大的(de)應用(yong)潛力(li)。
 

  易(yi)科(ke)泰(tai)生(sheng)態技術(shu)公(gong)司(si)致力(li)於(yu)生態-農(nong)業(ye)-健康研究(jiu)發展(zhan)與創(chuang)新(xin)應(ying)用(yong)，結合高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)與RGB成(cheng)像(xiang)分析、科研級紅外熱(re)成(cheng)像技術、多(duo)光(guang)譜(pu)熒(ying)光(guang)成像技(ji)術(shu)等，為(wei)木(mu)材(cai)無(wu)損(sun)檢測提(ti)供(gong)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)全(quan)面解決(jue)方(fang)案(an)。
  Specim IQ智(zhi)能(neng)高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)儀(yi)
  Specim推(tui)掃式(shi)高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)技術(shu)方(fang)案(an)
  SpectraScan高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)掃描(miao)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)
  中(zhong)/長波紅(hong)外(wai)成(cheng)像(MWIR/LWIR)技(ji)術方(fang)案(an)
  SpecimONE高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)工業(ye)化(hua)自(zi)動(dong)在線(xian)分選系統
  EcoLab^®光譜(pu)成(cheng)像(xiang)實驗室提(ti)供(gong)檢(jian)測技(ji)術(shu)服務和(he)實(shi)驗合作(zuo)