— 阅读时间:18 分钟

图像采集和采样指南

一名在采石场使用移动设备访问 WipFrag 的用户

获得良好的 WipFrag 结果

好的 WipFrag 结果首先显示一些图像,这些图像是 清晰、比例合适,并且能够代表被测材料。.

拍摄照片前,请先询问:

  • 我能清楚地看到我需要测量的粒子吗?
  • 这个图像是否代表我正在测量的材料?
  • 我使用的缩放方法是否正确?

对于样本量大或成分不一的情况,应拍摄多张具有代表性的图像,而不是仅依赖一张照片。.

通用捕获规则

做 避免
✓ 将待分析的材料填充到图像中。.
✕ 大片天空、地板、墙壁、设备或背景。.
✓ 拍摄清晰、对焦良好的照片。.
✕ 运动模糊或失焦粒子。.
✓ 使用均匀的光照,使粒子边界清晰可见。.
✕ 阴影过深、眩光或过度曝光。.
✓ 捕获足够多的粒子来代表该材料。.
✕ 极近的特写镜头,画面中只有少量颗粒。.
✓ 包括相关的粒径范围。.
✕ 只选择明显的粗糙或精细区域。.
✓ 在比较样本时,保持采集方法的一致性。.
✕ 在可比样本之间改变检测方法。.
✓ 必要时使用光学变焦或改变工作距离。.
✕ 数码变焦。.
✓ 对于样本量大或样本成分多的情况,请使用多张图像。.
✕ 假设一张合适的照片可以代表整个样本。.
记住
WipFrag 只能测量摄像头能看到的内容。. 如果在原始图像中无法清晰区分某个粒子,则无法从该图像中可靠地测量该粒子。.

1. 地面图像——堆垛、库存堆和散装物料

图示为使用 WipFrag 的手持设备在现场拍摄图像的人员。.

对这堆东西进行取样——不要只是拍照。

土堆和物料堆很少是均匀的。粗颗粒物料可能聚集在堆根或边缘,而细颗粒物料可能聚集在其他地方,或者被掩埋在表面之下。同样的原理也适用于…… 分析关节面 和 WipJoint.

拍摄多个具有代表性的区域,而不是只拍摄最容易或最显眼的位置。.

对于一大堆:

  • 捕获 多个领域 在拍摄对象堆时,请勿对同一区域进行多张照片拍摄。.
  • 在条件允许的情况下,将中心区域和外围区域都包括在内。.
  • 如果正在挖掘堆体,则应尽可能收集新暴露出来的材料。.
  • 将同一堆、同一爆破或同一样本的图像集中在一起进行分析。.

对于一般的石堆作业,, 五张或更多代表性图片 这是一个有用的起点。当堆肥颗粒大小差异很大或超大颗粒特别重要时,应增加用量。.

在可行的情况下,捕捉 数百个可见颗粒 在每张照片中,避免构图过于紧凑,以至于画面中只有一个较大的颗粒占据主导地位。.

调整摄像机位置

尽可能正面朝向材料,并将碎料填满框架。.

保持相机与材料表面大致垂直。站远一点以减少透视变形,必要时使用光学变焦,从更好或更安全的工作位置拍摄,以获得更饱满的画面。.

避免使用近距离广角镜头拍摄倾斜的堆体。这种拍摄方式会夸大靠近镜头的颗粒,而使远处的物料显得更小。.

选择合适的观看距离

工作时要足够近,以便清楚地看到重要的粒子,但又要足够远,以便捕捉到具有代表性的区域。.

如果距离太远,较小的颗粒可能会消失在图像中。如果距离太近,图像可能会遗漏较大的颗粒或过多的颗粒堆。.

对于较宽的尺寸分布,与其期望一张图像能够同样很好地代表每个颗粒尺寸,不如拍摄更多更近或更广的视图。.

缩放地面图像

使用与图像拍摄方式相匹配的缩放方法。.

自动缩放

在支持的移动设备上直接通过 WipFrag 进行拍摄时,自动缩放功能可以省去在图像中放置物理标尺的步骤。使用自动缩放功能时,请将自己置于与拍摄对象大致相同的水平位置。.

阅读更多关于自动称重的信息 WipFrag 用户手册 或者观看 自动缩放教程视频 在 YouTube 上。.

一名在采石场使用移动设备访问 WipFrag 的用户

距离尺度(EDM)

电子测距仪 (EDM) 可用于测量相机与材料之间的距离。您还必须知道材料相对于相机视轴的休止角。WipFrag 将使用这些值来计算材料的比例。此方法允许使用光学变焦镜头。如果无人机能够指示其与材料的距离,则此方法也可用于无人机拍摄材料堆和/或高墙的比例单张图像。.

阅读更多关于距离尺度的信息 WipFrag 用户手册.

图示为一名人员使用 WipFrag 软件,用电火花加工机床 (EDM) 测量距离,并测量材料堆的休止角。

单尺度

当被摄物体大致位于同一平面上,且图像中深度变化不大时,可以使用单一的物理标尺。但除非是从俯视或垂直角度拍摄相对平坦的表面,否则这种方法并非拍摄现场图像的最佳选择。.

阅读更多关于物理比例参考对象的信息。 WipFrag 用户手册.

图像中使用的单个比例参考对象的示例

双刻度

当物体倾斜角度较大,远离相机时,请使用两个实物比例尺。将比例尺放置在不同的深度(前景和背景),并在图像中保持水平方向,以便 WipFrag 能够补偿透视变化。对于使用实物比例尺参考物体的现场图像,这是最佳方法。.

阅读更多关于物理比例参考对象的信息。 WipFrag 用户手册.

图像中使用的双尺度参考对象示例

保持秤的物理尺寸清晰可见,并将其放置在不会遮挡重要物品的地方。.

陆地图像 – DO
✓ 拍摄几个具有代表性的地点。.
✓ 将框架填充材料。.
✓ 保持图像清晰对焦。.
✓ 采集足够多的粒子以代表样本。.
✓ 尽可能使用均匀照明。.
✓ 使用合适的缩放方法。.
✓ 将每个堆、爆破或样本的图像集中保存。.
✓ 当一张图片无法显示完整的相关尺寸范围时,拍摄其他视图。.
这是一张很好的现场图像示例,非常适合进行 WipFrag 分析。.
这是一张拍摄效果很好的现场照片示例,非常适合进行分析。.
陆地图像——避免
✕ 只选择外观最粗糙或最精致的区域。.
✕ 仅凭一张方便的照片来代表一个庞大或多变的样本。.
✕ 极端的倾斜角度。.
✕ 近距离广角拍摄。.
✕ 数码变焦。.
✕ 在深度或坡度较大的情况下,使用单一比例尺。.
✕ 进入不稳定材料中放置标尺物体。.
✕ 在画面中填充不必要的天空、地面、设备或环境。.
这是一个糟糕的场图像示例,不适合进行 WipFrag 分析。.
这是一个拍摄质量很差的现场图像示例,不适合进行分析。.
记住
使用 WipFrag 不需要缩放参考对象。. 内置的自动缩放功能非常强大。您可以尝试几次,看看它在您的设备上效果如何。.

2. 无人机/无人飞行器图像——大面积拍摄

无人机在WipFrag中拍摄图像进行分析的示意图

无人机图像对于大型堆垛、爆破、库存堆和其他难以用地面照片表示的区域非常有用。.

对于 WipFrag 正射影像分析,请重点关注以下三点: 全面覆盖、充分重叠,以及足够的图像细节,足以观察到关键粒子。.

计划航班

覆盖您打算分析的整个区域,包括其边缘。.

用于自动测绘飞行:

  • 对准镜头 垂直向下(90°).
  • 大约 80%图像重叠 沿行进方向,在相邻航线之间。.
  • 使用规则的网格或地图飞行模式。.
  • 保持 稳定的海拔 在映射过程中。.
  • 拍摄清晰锐利的静态图像,避免运动模糊。.

选择合适的海拔高度

作为实际的出发点,, 距材料上方 20–40 米 适用于多种应用场景。.

调整摄像机高度、粒子大小、覆盖区域和地形

飞行高度越高,覆盖范围越广,但粒子细节会减少。飞行高度越低,细节越丰富,但需要拍摄更多图像并进行更精细的覆盖。.

飞行高度要足够低,以便你所关注的粒子仍然清晰可见。.

查看航班状况

选择合适的条件,使无人机保持稳定,并能拍摄出清晰、曝光均匀的图像。.

避免强风、雨水、能见度差、强光、阴影过深或其他可能导致图像模糊或曝光不足的情况。.

离开网站前,请查看图片。 清晰度和全面覆盖 只要条件允许。.

无人机影像缩放

WipFrag 的无人机正射影像工作流程通常不需要物理比例尺对象。.

请参阅 WipFrag 用户手册 有关当前正射影像创建、缩放和分析流程,请查看以下内容: 无人机正射影像教程 在我们的 YouTube 频道上。.

无人机图像 – DO 无人机图像——避免观看
✓ 完全覆盖爆破或取样区域。.
✕ 用于正射影像分析的倾斜风景照片。.
✓ 使用可重复的测绘飞行。.
✕ 未到达爆炸中心附近。.
✓ 将相机镜头垂直向下拍摄。.
✕ 图像重叠不足。.
✓ 保持约 80% 重叠。.
✕ 飞得太高了。.
✓ 飞行高度要足够低,以便分辨出你关心的粒子。.
✕ 飞行高度过低,导致覆盖范围出现碎片化或不完整。.
✓ 飞行后检查图像清晰度和覆盖范围。.
✕ 图像模糊。.
✓ 将不同爆炸或飞行产生的图像清晰区分开来。.
✕ 将来自不同爆炸弹的图像混合到一张正射影像图中。.
手动无人机飞行和拍摄
如果自动飞行路径是 不是 适用于您的无人机/无人飞行器,请使用 阶梯法:
无人机WipFrag阶梯分析法示意图

3. 地下图像采集

一张示意图,展示了有人在地下使用移动设备访问 WipFrag 的过程。.

地下影像采集遵循与野外摄影相同的基本原理,但是 照明和工作距离 需要特别关注。.

从安全的角度出发

在安全位置进行操作,并确保能清楚地看到材料。.

切勿为了改善图像或放置比例尺而进入无支撑地面、活跃航向或不稳定的地形。.

使用宽广、均匀的照明

使用足够的光线,使粒子边界清晰可见,但不要产生过深的阴影或过亮的热点。.

在条件允许的情况下:

  • 在摄像机两侧各放置一盏灯;;
  • 调高灯光;;
  • 让镜头横向扫过拍摄对象,而不是直接从摄像机位置拍摄;
  • 使用宽幅、便携式光源,例如 LED 面板。.

这样可以产生更均匀的光照,同时还能留下足够的阴影来区分相邻的粒子。.

避免直接使用相机闪光灯。

切勿依赖内置或相机自带的闪光灯作为主要光源。来自镜头附近的光线会使图像变得扁平,并使粒子边界难以辨认。.

来自一侧的强光会产生大片阴影,从而造成相反的问题。.

在条件允许的情况下,使用多个宽光源。.

稳定相机

光线不足时,请使用三脚架或其他稳定的支撑物。.

曝光时间较长的清晰照片比手持拍摄的模糊照片要好。.

分段采集大型巷道和堆垛数据。

不要为了将整个区域纳入一张图像而将拍摄距离拉得太远,导致你关注的颗粒变得太小而无法观察。相反,应该分多个可重复的切片进行拍摄,并在适当的时候合并分析结果。.

地下图像采集几何

在哪里 x 是采样区域的宽度,也是到光源的距离。相机的拍摄位置应位于该距离的两倍处(2×x) 离开。.

WipFrag地下分析的理想捕获几何形状示意图
地下影像 – DO
✓ 在安全的地方工作。.
✓ 尽可能使用两个或多个广角光源。.
✓ 将照明灯放置在远离摄像机轴线的位置。.
✓ 光线不足时请使用三脚架。.
✓ 将待取样材料放入样品框中。.
✓ 必要时,以系统的方式分段拍摄大面积区域。.
✓ 拍摄具有较大景深的物体时,请使用双标尺。.
一张不错的地下图像示例,非常适合用于 WipFrag 分析。
一张拍摄效果很好的地下照片示例。.
地下图像——避免
✕ 相机闪光灯。.
✕ 一束刺眼的聚光灯。.
✕ 隐藏物质的深阴影。.
✕ 湿润表面反光强烈。.
✕ 当有更好的光线或相机支持时,图像仍然出现噪点或模糊。.
✕ 为了把所有东西都塞进一张照片里,我不得不把镜头拉得更远。.
✕ 进入不安全区域放置秤。.
这是一个糟糕的地下图像示例,不适合进行 WipFrag 分析。.
一张拍摄效果不佳的地下照片示例。.

4. 实验室样品、托盘和显微镜

托盘中的岩石样本
显微镜载玻片上的样本

对于受控样品,优先级是 重复性. 在进行可比分析时,保持样品制备、相机位置、照明和比例尺的一致性。.

准备样品

将材料摊开,使需要测量的颗粒清晰可见。.

请勿按颗粒大小排列或移除颗粒,以免影响图像分析。拍摄的材料应保持其与样品的一致性。.

如果颗粒重叠到足以遮蔽其边界,则减少样品深度或将材料分成多个具有代表性的部分。.

直接从上方拍摄

将相机垂直于托盘或样品表面放置。.

对于重复测试,请尽可能使用固定式相机支架或三脚架。保持 相机高度、视场角、光照和采样区域 分析结果一致。.

使用均匀照明

使用漫射、均匀的光线照射整个样品。.

避免强烈的方向性阴影、反射、明亮的热点或不均匀的光照。.

缩放图像

对于平放的托盘或样品,使用与材料处于同一平面的单尺。.

使用支持的自动缩放工作流程也可以拍摄俯视图像。请参阅 WipFrag 用户手册 有关自动称重的说明。.

实验室和托盘图像 – DO 实验室和托盘图像——避免
✓ 使用可重复的相机位置。.
✕ 排列或选择粒子以改变表观分布。.
✓ 拍摄与样品垂直的照片。.
✕ 倾斜相机。.
✓ 使用均匀、漫射的照明。.
✕ 隐藏粒子边界的深层结构。.
✓ 用样品材料填充图像的大部分区域。.
✕ 将标尺放置在粒子平面上方或下方。.
✓ 保持样品制备方法的一致性。.
✕ 在比较不同样本之间改变采集设置。.
✓ 保持物理标尺与材料处于同一平面。.
✕ 强烈的阴影、反射或眩光。.

显微镜图像

同样的原理也适用于微观尺度: 颗粒清晰、粒径已知、捕获条件一致且具有代表性。.

  • 保持目标粒子清晰分辨并聚焦。.
  • 使用与显微镜放大倍数相匹配的刻度。.
  • 比较样本时,保持放大倍数一致。.
  • 确保视野范围内光线均匀。.
  • 避免过度曝光,以免相邻粒子在视觉上融合在一起。.
  • 拍摄多个具有代表性的视野,而不是只选择最干净或最容易拍摄的区域。.
  • 保持对比分析中样品制备方法的一致性。.
显微镜图像 – DO 显微镜图像——避免
✓ 使用校准过的秤。.
✕ 使用不同放大倍率的标尺。.
✓ 保持放大倍数一致。.
✕ 只选择最容易分析的区域。.
✓ 保持成像平面清晰。.
✕ 使用无法区分相邻粒子的图像。.
✓ 拍摄多个具有代表性的视野。.
✕ 在对比研究过程中更改显微镜或采集设置,而未记录更改情况。.
✓ 记录所使用的放大倍数或比例尺。.

5. 离开样品前

WipFrag 捕获检查清单

在继续之前,请确认:

  • 代表 — 我是否按照抽样计划采集了素材,而不是仅仅选择那些看起来有趣的素材?
  • 报道足够全面 — 我拍摄的图像是否足以代表样本区域?
  • 锋利的 — 我能否清晰地区分出感兴趣的颗粒?
  • 构图得当 — 图像中大部分是否都是被测量的材料?
  • 良好的照明 — 粒子边界是否清晰可见,没有过多的阴影、眩光或过度曝光?
  • 正确的比例尺 — 我是否正确使用了自动缩放、单缩放、双缩放或无人机工作流程?
  • 全尺寸系列 — 我能看到重要的颗粒大小吗?还是我需要更近距离或更广角的图像?
  • 有组织的 — 我知道哪些图像属于这个样本、堆、爆炸、飞行或项目吗?
更多信息
有关缩放方法、无人机正射影像创建、合并分析、边缘检测和其他 WipFrag 软件功能的详细步骤说明,请参阅最新版本。 WipFrag 用户手册, , 这 WipFrag 常见问题解答 或访问我们的网站 影片 教程库。.
分析完成后,请使用 结果解读指南 了解 PSD 曲线、D 值、统计数据、直方图、规格包络线、形状测量和其他 WipFrag 结果。.

附加信息

账户、订阅和积分

访问 wipwareaccount.com/register 创建免费的 WipWare 帐户。您的 WipWare 帐户包含您的 WipFrag 订阅和/或图像积分,以及您的云同步分析文件。.

如果您已有账户,可以直接登录。 wipwareaccount.com/login. 您可以在这里更改帐户详细信息、管理连接到您 WipWare 帐户的设备并探索其他选项。请务必在 WipFrag 中登录您的 WipWare 帐户,以便访问您的付费功能、使用云存储并同步您的分析文件。.

请联系您所在地区的 WipWare 代表购买或续订您的订阅,或为您的帐户充值。您也可以访问以下网址,使用 PayPal 或信用卡在线购买或续订: wipwareaccount.com/store. WipFrag订阅不提供自动续订服务。.

软件更新
请确保 WipFrag 保持最新状态! WipFrag 会定期通过互联网进行更新。.

野战装备示例

注意:移动设备必须内置 GPS、加速度计、陀螺仪和磁力计才能发挥全部功能。.

智能手机
苹果 iPhone 12
Google Pixel 6a
三星 Galaxy S21 5G -或者- A53 5G
满足基本需求的经济型智能手机
苹果 iPhone 15 Pro Max
三星 Galaxy S26 Ultra
屏幕更大、摄像头、传感器和处理器更优秀的智能手机
片剂
苹果 iPad Pro(5日 普通)[细胞]
三星 Galaxy Tab A11 -或者- S10 Lite
满足基本需求的经济型平板电脑
苹果 iPad Pro M4 [蜂窝网络版]
三星 Galaxy Tab S10 Ultra -或者- S9 FE
屏幕更大、摄像头、传感器和处理器更优秀的优质平板电脑
数码相机
OM System Tough TG-7坚固耐用的经济型户外相机;防水、防尘、防震,内置GPS
OM系统TCON-T01TG-7配件;可选配增距镜配件,以增加光学传输距离
索尼 RX10 IV长焦超长焦相机;专业级,非加固型
无人机/无人飞行器
DJI Mini 5 Pro手动飞行无人机;经济型,重量低于250克
DJI Mavic 3 企业版推荐无人机;高端、即插即用、兼容自动飞行
Skydio X10 -或者- X10D受限/合规无人机;适用于NDAA/蓝色无人机/绿色无人机等。.
激光测距仪/EDM
博世 BLAZE GLM165-22 –或者- 27摄氏度经济型;建筑级
徕卡 DISTO X1推荐;射程更远,信心更高
地下灯光
ULANZI VL200LED灯板;便携式、轻巧,USB充电或电池供电
三脚架/灯架
ULANZI MT-89伸缩式三脚架;便携式、轻便、半坚固型、通用型支架
关于现场设备示例
这些示例均基于能够始终提供最佳用户体验的设备。WipWare 并未明确认可这些产品。.