高光谱成像：为石质文物做“无损体检”，用科技守护文化遗产

石质文物，如石窟、石碑、摩崖造像等，不仅是历史的见证，更是文化与艺术的瑰宝。然而，长期暴露在自然环境中，这些文物难免受到风化、盐蚀、生物侵蚀等多重威胁，传统的人工检测方法周期长、效率低，难以及时、精准地评估其劣化状况。如何在不损伤文物的前提下，实现对其“健康状况”的科学评估与持续监测，已成为文物保护领域的核心挑战。

在这一背景下，高光谱成像技术 以其无损、高效、多维度的检测能力，正逐渐成为文物科学保护的新利器。与仅能捕捉红、绿、蓝三色信息的传统RGB成像不同，高光谱成像能够在数百个连续的狭窄波段上捕捉目标的反射光谱信息，为每个像素点生成一条完整的光谱“指纹”。这意味着，文物表面肉眼难以察觉的材质变化、化学成分迁移、早期病害特征等，都能通过光谱曲线的细微差异被精准捕捉和区分，从而实现对风化、盐结晶、生物定植等不同劣化模式的精准识别与定量化评估。

一、 从理论到实践：重庆大学团队的成功应用

这一前沿技术已从实验室走向了户外现场，在真实的文物保护场景中发挥了关键作用。重庆大学杨海清教授团队 近期利用高光谱成像技术，对世界文化遗产大足石刻的砂岩文物进行了一次全面的“体检”，取得了突破性成果。

研究团队通过高光谱设备，对文物表面进行扫描，获取了海量的光谱图像数据，并成功实现了：

1. 文物表面强度无损预测：通过分析光谱特征与石材表面回弹强度的关联，建立了预测模型，无需触碰文物即可评估其力学性能劣化状况。

2. 典型病害智能识别与成图：精准区分了剥落、结壳、盐结晶、生物定植等病害的光谱特征，利用算法自动识别病害类型并生成分布图，极大提升了勘察效率与准确性。

3. 风化程度定量评估：创新性地构建了化学与强度相结合的合成风化指数，实现了对风化严重程度的科学量化，为制定分级保护策略提供了精确依据。

二、 卓越成果背后的可靠工具：中达瑞和SHIS系列高光谱相机

值得关注的是，支撑这项重要科研工作的关键设备之一，是 中达瑞和自主研发的 SHIS系列凝视型高光谱成像仪。该系列相机基于液晶可调谐滤波器（LCTF）凝视成像技术，其性能特性完美契合了野外文物检测的严苛要求：

• 高精度与高灵敏度：1nm的光谱扫描精度，能捕捉最细微的物质光谱差异，确保病害特征被准确识别。

• 小巧便携与低功耗：高度集成化的轻巧机身，功耗低，非常适合在石窟、古建等现场环境进行移动式、原位检测。

• 操作灵活高效：可在上百个波段中自由编程扫描序列，实现毫秒级快速成像，大幅提升大型文物立面扫描效率。

• 全面的光谱覆盖：提供从可见光-近红外（400-1000nm）到短波红外（920-1700nm）的型号选择，满足不同材质文物的分析需求。

• 专业分析软件支持：配备的软件平台支持从数据采集、校准、处理到导出的一体化流程，与专业算法模型无缝对接，助力研究人员深度挖掘数据价值。

正是SHIS高光谱相机提供的稳定、高质量的高光谱数据，为重庆大学团队构建精准预测与识别模型奠定了坚实基础，使前沿算法得以在真实的文物保护中落地生效。

三、 展望未来：科技赋能，让遗产永续

重庆大学的成功案例清晰地表明，高光谱成像技术已成长为解决文物保护痛点的成熟方案。从石窟寺到古建壁画，从考古现场到馆藏珍品，这项技术正在为文化遗产的预防性保护、修复效果评估与长期监测，开辟一条科学化、数字化的道路。

作为专注于全栈式光谱成像技术解决方案的专业品牌，中达瑞和 深感荣幸能以SHIS系列产品助力前沿科研。我们致力于将先进的光谱成像科技，转化为文物保护工作者手中可靠、易用的工具，让科技之光穿透岁月尘埃，清晰洞察遗产的每一条“生命线”，助力守护人类文明的共同记忆，让千年瑰宝在数字时代焕发新生，故事永传。