橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成，長期承受荷載作用與環(huán)境侵蝕，易滋生裂縫、露筋、碳化等混凝土病害，直接影響結(jié)構(gòu)安全與使用壽命。傳統(tǒng)檢測方法依賴人工經(jīng)驗，難以精準(zhǔn)捕捉微細(xì)病害，且存在主觀性強(qiáng)、效率偏低等局限。浙江杭州彩譜科技有限公司自主研發(fā)的 FS-23 型號高光譜相機(jī)，憑借圖譜合一的技術(shù)特性，在橋梁混凝土病害智能識別領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)成熟應(yīng)用，為橋梁健康監(jiān)測提供全新技術(shù)路徑。

橋梁檢測的行業(yè)痛點(diǎn)

橋梁混凝土病害類型復(fù)雜，涵蓋微米級微細(xì)裂縫、鋼筋銹蝕引發(fā)的露筋、環(huán)境作用導(dǎo)致的碳化等多種形式。這些病害早期隱蔽性強(qiáng)，發(fā)展過程緩慢卻影響深遠(yuǎn)，若未能及時識別，可能逐步加劇結(jié)構(gòu)損傷。

傳統(tǒng)檢測手段中，目視檢測易受人員經(jīng)驗影響，對微細(xì)病害和內(nèi)部缺陷難以察覺；超聲波、回彈法等技術(shù)雖能實(shí)現(xiàn)部分無損檢測，但在病害精準(zhǔn)分類、量化分析方面存在不足，無法滿足現(xiàn)代橋梁養(yǎng)護(hù)對高效、精準(zhǔn)檢測的需求。尋找一種能全面捕捉病害特征、實(shí)現(xiàn)智能識別的檢測技術(shù)，成為行業(yè)普遍訴求。

FS-23 高光譜相機(jī)的技術(shù)適配性

彩譜 FS-23 高光譜相機(jī)的核心優(yōu)勢在于將光譜分析與圖像采集融為一體，其技術(shù)參數(shù)與橋梁檢測場景高度契合。

該設(shè)備覆蓋 400-1000nm 可見光 / 近紅外光譜范圍，配備 1200 個光譜通道，光譜分辨率達(dá) 2.5nm，能夠精準(zhǔn)捕捉不同病害區(qū)域的光譜響應(yīng)差異。1920*1920 的高圖像分辨率，可清晰呈現(xiàn)混凝土表面微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)合專用 FigSpec 圖像采集軟件，實(shí)現(xiàn)病害光譜信息與空間信息的同步獲取。

與傳統(tǒng)成像技術(shù)相比，F(xiàn)S-23 無需復(fù)雜外接設(shè)備，操作便捷且支持非接觸式檢測，可在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)的前提下，完成大面積、高效率的數(shù)據(jù)采集，完美適配橋梁現(xiàn)場檢測的復(fù)雜環(huán)境。

橋梁混凝土病害識別的應(yīng)用實(shí)踐

基于《橋梁混凝土病害的高光譜成像特征與智能識別方法研究》的技術(shù)成果，F(xiàn)S-23 高光譜相機(jī)在橋梁病害檢測中構(gòu)建起完整的應(yīng)用流程，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到智能識別的全鏈條解決方案。

多維度數(shù)據(jù)采集

檢測過程中，F(xiàn)S-23高光譜相機(jī)通過固定架設(shè)或移動掃描方式，對橋梁梁體、橋墩等關(guān)鍵部位進(jìn)行全覆蓋成像。設(shè)備可精準(zhǔn)捕捉混凝土表面及近表面的光譜信號，無論是寬度微小的收縮裂縫、鋼筋銹蝕導(dǎo)致的露筋區(qū)域，還是碳化引起的材質(zhì)變化，其獨(dú)特的光譜特征都能被清晰記錄。采集過程中，相機(jī)自帶的校正功能可有效抵消環(huán)境光照干擾，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

智能特征提取與識別

采集的高光譜數(shù)據(jù)經(jīng)平滑濾波、多元散射校準(zhǔn)等預(yù)處理后，通過光譜導(dǎo)數(shù)法、特征變量選擇算法等技術(shù)，提取不同病害的特異性光譜特征。依托 FS-23 提供的高維度數(shù)據(jù)支撐，智能識別模型能夠有效區(qū)分裂縫、露筋、碳化等不同病害類型，同時實(shí)現(xiàn)病害范圍、嚴(yán)重程度的量化分析。

在實(shí)際橋梁檢測中，該方案能夠精準(zhǔn)識別傳統(tǒng)方法易遺漏的微細(xì)裂縫，準(zhǔn)確標(biāo)定露筋區(qū)域的銹蝕范圍，為病害評估提供客觀數(shù)據(jù)支撐，顯著降低人工判斷的誤差。

檢測效果顯著提升

應(yīng)用實(shí)踐表明，F(xiàn)S-23 高光譜相機(jī)結(jié)合智能識別算法，可實(shí)現(xiàn)橋梁混凝土病害的高效識別與精準(zhǔn)分類。其檢測效率較傳統(tǒng)人工檢測大幅提升，能夠在短時間內(nèi)完成大面積橋梁結(jié)構(gòu)的檢測覆蓋，同時生成可視化的病害分布圖譜和量化分析報告，為橋梁養(yǎng)護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。

這種技術(shù)方案不僅解決了傳統(tǒng)檢測中主觀性強(qiáng)、效率低下的問題，更實(shí)現(xiàn)了病害從 “定性描述” 到 “定量分析” 的轉(zhuǎn)變，讓橋梁養(yǎng)護(hù)工作更具針對性。

技術(shù)延伸與行業(yè)價值

FS-23 高光譜相機(jī)在橋梁混凝土病害識別中的成功應(yīng)用，展現(xiàn)了高光譜技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施檢測領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。其圖譜合一的核心特性，不僅適用于橋梁檢測，還可拓展至隧道、公路、建筑等多個混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測場景。

彩譜 FS-23 以實(shí)用化的技術(shù)設(shè)計、穩(wěn)定可靠的性能表現(xiàn)，為基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測提供了國產(chǎn)化解決方案。通過技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)需求的深度結(jié)合，助力提升我國橋梁養(yǎng)護(hù)的智能化、精準(zhǔn)化水平，為交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

（論文原文可通過www.cnki.net搜索《基于相位成像的番茄果實(shí)糖度檢測》進(jìn)行閱讀）

產(chǎn)品推薦

FigSpec FS-23成像高光譜相機(jī)

產(chǎn)品特點(diǎn)

可見光/近紅外：

l 光譜范圍：400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道

l 圖像分辨率可達(dá)2048*2048

短波近紅外：

l 光譜范圍：900-1700nm，波長分辨率優(yōu)于6nm，可達(dá)1024個光譜通道

l 圖像分辨率可達(dá)1280*1280