第36卷，第2期 2016年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
用近红外高光谱图像区分不同品质的建筑涂料
蒋金豹，养小军，何汝艳：田奋民
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京100083
Vol, 36 ,No. 2 -pp379-383 February2016
摘要市场上出售的建筑涂料品种繁多，型号和品质不尽相同。利用高光谱技术区分不同品质的建筑涂料。获取同一颜色四个不同晶质、不司晶牌建筑途料（品牌A，B，C，D的近红外高光谱图像，利用ANOVA(analysisofvariance)方法发现1283和2447nm为区分四个品牌涂料的最优波段。构建比值指数R283/ 危4并对其结果进行图值分割，将分割结果与最大似然分类精度进行广对比。结果表明除晶牌C与D之间 J-M距离外，其他涂料间J-M距离均大于1.8；而R183/R47指数分割精度最低为87.54%，相应最大似然分类精度为95.63%，其他品牌途料國值分割与最大似然分类精度均达到90%以上。因此，R283/危447指数能够较好地区分不同品牌的建筑涂料。该研究结果可为建筑涂料识别、装修质量验收、合格评定提供技术支持。
关键词建筑涂料；近红外高光谱图像；ANOVA；区分
中图分类号：0657.3
3文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2016 )02-0379-05
分类的相关研究[6-7]。上述研究显示了高光谱遥感技术在地物识别中具有优势。本研究尝试利用近红外成像光谱技术识别同一颜色不同晶牌（晶质不同）建筑途料的可行性，为以后
市场上出售的建筑涂料品种繁多，型号和品质不尽相
同。建筑途料主要由黏结材料、颜料、填料、稀释剂等经一定工艺制造而成的产晶：其中粘结材料的含量显著影响者涂料性能。同一颜色的不同品牌、不同品质的建筑涂料，在可见光范围内具有十分相似的光谱特征，导致肉眼难以辨别，这就为涂料产品以假乱真和以次充好提供了可能。目前在建筑装修验收环节，涂料晶质的优务主要靠经验观察判断，尚缺乏一种快速可靠的检测方法。成像光谱技术能在肉 9080）待测物体的吸收和反射光谱响应及图像信息。因此，在可见光范围内具有相似或相近光谱特征的建筑涂料，在近红外范围内则有可能存在显著差异。张兵等"利用高光谱图像对北京亚运村建材市场屋顶材料进行了识别研究，结果表明高光谱遥感可以识别不同晶种的途料：并用同样的方法对奥体公园中心地区的天然草坪和人工草坪进行了有效识别。武锋强等4利用波谱范围在0.4~1.0和1.3~2.5um的两种高光谱数据确定了古画中的颜料成分，结果与拉曼光谱检验致。侯妙乐等利用4001000nm的高光谱影像提取了壁画的底稿信息，恢复了模糊不清的底稿轮廓。Chang等已利用“HYDICEpanelscene"数据进行了诸多亚像元目标识别和
收稿日期：2015-03-18，修订日期：2015-08-28
基金项目：国家自然科学基金项目（41101397，41571412)资助
利用高光谱技术鉴定已装修好建筑物涂料类型与品质提供理论依据和技术方法支持。
实验部分 1
1.1材料
试验使用四个同一颜色（粉红色）不司晶质、不同晶牌的建筑涂料(分别为品牌A，B，C，D)。将四种涂料均匀喷涂于同质涂料测试板上，待烘干后用于高光谱成像。四种涂料颜
色、外观基本一致，肉眼难以分辨其差异。 1.2图像数据获取
采用 ImSpector N25E(Spectral Imaging Ltd, Finland)光谱仪获取成像高光谱数据，其为推扫式成像，自带光源，每次可获取320像元的一行数据，列数由物体的扫描长度决定。成像光谱范围在1000～2500nm（共239个波段），光谱分辨率约为6.3nm3]。获取数据时瞬时视场角为100°。每次扫描成像同时获取物体的白板和暗电流数据
为广对比在可见光范围内四个晶牌涂料的光谱特征，并利用美国SOC710VP成像光谱仪获取了上述四种涂料在400 ～1000nm内共128个波股的高光谱数据，其光谱分辨率约
作者简介：蒋金豹，1978年生，中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院副教授
e-mail ; jb@ cumtb. edu, en