石質(zhì)文物作為人類文化遺產(chǎn)的重要組成部分，其劣化問題受到自然環(huán)境（溫濕度、酸雨、鹽害）、人為活動(dòng)（污染、不當(dāng)修復(fù)）等多重因素影響。傳統(tǒng)評(píng)估方法依賴肉眼觀察或局部采樣分析，存在效率低、破壞性強(qiáng)、信息片面等問題。高光譜成像技術(shù)通過非接觸、非破壞性的方式，結(jié)合光譜分辨率與空間分辨率，為石質(zhì)文物的劣化評(píng)估提供了革命性解決方案。

高光譜成像技術(shù)與傳統(tǒng)的RGB圖像相比，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的RGB圖像只能捕捉到有限的色彩信息，而高光譜成像技術(shù)能夠在數(shù)十到數(shù)百個(gè)獨(dú)立的光譜波段中，獲取每個(gè)像素的光譜反射率。這些反射率在不同波長(zhǎng)下的變化，可以揭示材料的細(xì)微改變，尤其在分析石質(zhì)文物的風(fēng)化特征時(shí)，能夠提供不同劣化模式的光譜信息。

通過高光譜成像，可以對(duì)石質(zhì)文物的不同病害類型進(jìn)行詳細(xì)分析。例如，不同的風(fēng)化病害（如剝落、結(jié)殼、鹽結(jié)晶和生物定植）往往具有不同的光譜特征，這些特征可以幫助研究人員在不接觸文物的情況下，快速、準(zhǔn)確地識(shí)別文物表面的劣化情況。此外，高光譜圖像還能夠反演石質(zhì)文物的表面強(qiáng)度，進(jìn)一步為文物的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

應(yīng)用案例：

某大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用中達(dá)瑞和SHIS高光譜相機(jī)實(shí)現(xiàn)石質(zhì)文物的全面“體檢”

該團(tuán)隊(duì)采用了高光譜成像技術(shù)，并結(jié)合智能算法，提出了砂巖質(zhì)文物的典型病害智能識(shí)別模型和砂巖表面強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型。該模型能夠在不破壞文物表面的前提下，通過高光譜數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)砂巖表面強(qiáng)度的無(wú)損預(yù)測(cè)，為文物的保護(hù)和修復(fù)提供了有效的技術(shù)支持。

其次對(duì)砂巖質(zhì)文物典型病害智能識(shí)別模型的構(gòu)建。為了進(jìn)一步提升文物保護(hù)的效率和準(zhǔn)確性，研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)大足石刻砂巖質(zhì)文物的典型病害（如剝落、結(jié)殼、鹽結(jié)晶和生物定植）進(jìn)行光譜特征差異分析，構(gòu)建了砂巖質(zhì)文物典型病害智能識(shí)別模型。

此外該研究團(tuán)隊(duì)還提出了一種新的定量評(píng)估方法。該方法結(jié)合了砂巖質(zhì)文物的化學(xué)成分、礦物組成和表面強(qiáng)度的變化，通過計(jì)算化學(xué)風(fēng)化指數(shù)、強(qiáng)度風(fēng)化指數(shù)和合成風(fēng)化指數(shù)，能夠準(zhǔn)確評(píng)估文物的風(fēng)化程度。

高光譜成像技術(shù)通過其獨(dú)特的"光譜-空間"分析能力，正在重塑石質(zhì)文物保護(hù)的科學(xué)評(píng)估體系。隨著人工智能算法的優(yōu)化與設(shè)備的小型化發(fā)展，該技術(shù)有望成為文化遺產(chǎn)保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)工具，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)修復(fù)向主動(dòng)預(yù)防的范式轉(zhuǎn)變。未來需加強(qiáng)跨學(xué)科合作（材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、考古學(xué)），推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與成本降低，讓文物保護(hù)真正邁入"數(shù)字+智能"時(shí)代。

審核編輯 黃宇