基于高光谱技术建筑反射隔热涂料厚度检测技术的研究

作     者：李笑芳 王延仓 顾晓鹤 王丽玫 李晓鹏 冯华 陈亭宇 LI Xiao-fang;WANG Yan-cang;GU Xiao-he;WANG Li-mei;LI Xiao-peng;FENG Hua;CHEN Ting-yu

作者机构：廊坊师范学院河北廊坊065000 北华航天工业学院河北廊坊065000 石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄050043 北京农业信息技术研究中心北京100097 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2020年第40卷第8期

页      面：2552-2557页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD0300609) 北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20170705) 河北省建设厅科技项目(2017-2096) 河北省教育厅青年基金项目(QN2019213) 河北省青年科学基金项目(D2017409021) 廊坊市科技支撑项目(2019013100) 廊坊师范学院项目(LSLQ201701)资助 

主　　题：高光谱 反射隔热涂料 涂料指数 吸收峰深度 

摘      要：作为一类新型建筑涂料,反射隔热涂料凭借其节能、环保等优势已广泛应用于建筑的施工建设;建筑反射隔热涂料性能的高、低直接影响建筑节能、环保性能的优劣,且对建筑室内环境具有较大影响。建筑反射隔热涂料主要通过对太阳辐射(可见光-近红外)与建筑辐射(热红外)的反射、吸收等作用实现其节能、环保作用。对于特定建筑反射隔热涂料,其与光的相互作用主要取决于涂料的施工参量,如涂料施工厚度。利用高光谱技术定量分析建筑反射隔热涂料的反射、吸收特性,研究涂料施工参量(厚度)对建筑反射隔热涂料性能的影响规律,为涂料施工检测提供科学技术支撑。研究借助高光谱技术,测定涂料不同施工厚度的光谱数据,分析涂料光谱特征随施工厚度增加的演变规律,研究可表征涂料施工厚度的涂料指数,并将涂料光谱数据及由其构建的涂料指数分别与涂料厚度进行相关性分析,提取并筛选对涂料施工厚度敏感的指标,构建涂料施工厚度检测模型,探寻适用于涂料施工厚度检测的方法。研究表明:(1)位于420~1 070 nm区间的光谱数据对0.1~2.5 mm的涂料厚度较为敏感且其与涂料施工厚度的相关系数r均较高且相对稳定,表明该光谱区间对涂料厚度的敏感性较好,可用于涂料厚度的检测;(2)与原始光谱相比,涂料指数可有效提升光谱对涂料厚度的敏感性,在5类涂料指数中由484和479 nm构建的RCI指数是表征涂料厚度的最佳参量;(3)在5类涂料指数中,基于RCI指数构建的涂料厚度检测模型的精度最高,为最优模型,其R^2=0.973, RMSE=0.185, RPD=4.018。