橋梁作為交通基礎設施的核心組成,長期承受荷載作用與環境侵蝕,易滋生裂縫、露筋、碳化等混凝土病害,直接影響結構安全與使用壽命。傳統檢測方法依賴人工經驗,難以精準捕捉微細病害,且存在主觀性強、效率偏低等局限。浙江杭州彩譜科技有限公司自主研發的 FS-23 型號高光譜相機,憑借圖譜合一的技術特性,在橋梁混凝土病害智能識別領域實現成熟應用,為橋梁健康監測提供全新技術路徑。

橋梁混凝土病害類型復雜,涵蓋微米級微細裂縫、鋼筋銹蝕引發的露筋、環境作用導致的碳化等多種形式。這些病害早期隱蔽性強,發展過程緩慢卻影響深遠,若未能及時識別,可能逐步加劇結構損傷。
傳統檢測手段中,目視檢測易受人員經驗影響,對微細病害和內部缺陷難以察覺;超聲波、回彈法等技術雖能實現部分無損檢測,但在病害精準分類、量化分析方面存在不足,無法滿足現代橋梁養護對高效、精準檢測的需求。尋找一種能全面捕捉病害特征、實現智能識別的檢測技術,成為行業普遍訴求。
彩譜 FS-23 高光譜相機的核心優勢在于將光譜分析與圖像采集融為一體,其技術參數與橋梁檢測場景高度契合。

該設備覆蓋 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 2.5nm,能夠精準捕捉不同病害區域的光譜響應差異。1920*1920 的高圖像分辨率,可清晰呈現混凝土表面微觀結構,結合專用 FigSpec 圖像采集軟件,實現病害光譜信息與空間信息的同步獲取。
與傳統成像技術相比,FS-23 無需復雜外接設備,操作便捷且支持非接觸式檢測,可在不損傷橋梁結構的前提下,完成大面積、高效率的數據采集,完美適配橋梁現場檢測的復雜環境。
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》的技術成果,FS-23 高光譜相機在橋梁病害檢測中構建起完整的應用流程,實現從數據采集到智能識別的全鏈條解決方案。
檢測過程中,FS-23高光譜相機通過固定架設或移動掃描方式,對橋梁梁體、橋墩等關鍵部位進行全覆蓋成像。設備可精準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、鋼筋銹蝕導致的露筋區域,還是碳化引起的材質變化,其獨特的光譜特征都能被清晰記錄。采集過程中,相機自帶的校正功能可有效抵消環境光照干擾,確保數據穩定性。

采集的高光譜數據經平滑濾波、多元散射校準等預處理后,通過光譜導數法、特征變量選擇算法等技術,提取不同病害的特異性光譜特征。依托 FS-23 提供的高維度數據支撐,智能識別模型能夠有效區分裂縫、露筋、碳化等不同病害類型,同時實現病害范圍、嚴重程度的量化分析。

在實際橋梁檢測中,該方案能夠精準識別傳統方法易遺漏的微細裂縫,準確標定露筋區域的銹蝕范圍,為病害評估提供客觀數據支撐,顯著降低人工判斷的誤差。
應用實踐表明,FS-23 高光譜相機結合智能識別算法,可實現橋梁混凝土病害的高效識別與精準分類。其檢測效率較傳統人工檢測大幅提升,能夠在短時間內完成大面積橋梁結構的檢測覆蓋,同時生成可視化的病害分布圖譜和量化分析報告,為橋梁養護決策提供科學依據。

這種技術方案不僅解決了傳統檢測中主觀性強、效率低下的問題,更實現了病害從 “定性描述” 到 “定量分析” 的轉變,讓橋梁養護工作更具針對性。
FS-23 高光譜相機在橋梁混凝土病害識別中的成功應用,展現了高光譜技術在基礎設施檢測領域的應用潛力。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構的健康監測場景。
彩譜 FS-23 以實用化的技術設計、穩定可靠的性能表現,為基礎設施安全監測提供了國產化解決方案。通過技術創新與行業需求的深度結合,助力提升我國橋梁養護的智能化、精準化水平,為交通基礎設施的安全運行保駕護航。
(論文原文可通過www.cnki.net搜索《基于相位成像的番茄果實糖度檢測》進行閱讀)
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產品特點
可見光/近紅外:
l 光譜范圍:400-1000nm,波長分辨率優于2.5nm,可達1200個光譜通道
l 圖像分辨率可達2048*2048
短波近紅外:
l 光譜范圍:900-1700nm,波長分辨率優于6nm,可達1024個光譜通道
l 圖像分辨率可達1280*1280
