Железо и сталь — основа многих важных сооружений: кораблей, мостов, портов, нефтяных платформ. Но в морской среде они быстро ржавеют, особенно под воздействием соленого воздуха и воды. Коррозия ослабляет конструкции, угрожает безопасности и требует дорогостоящего ремонта. Чтобы вовремя заметить ржавчину, необходимо регулярно осматривать поверхности. Раньше это делали вручную — медленно, утомительно и не всегда точно. Дроны с камерами упростили задачу, но и у них есть ограничения.
Обычные камеры видят только то, что на поверхности. Тепловизоры могут «заглянуть» под краску, но для этого нужно нагревать металл, что замедляет осмотр и расходует много энергии — неудобно для дронов. Мультиспектральные камеры, которые видят в нескольких диапазонах света, более экономичны и подходят для полетов, но раньше их использовали только для обнаружения уже видимой коррозии.
Ученые нашли способ, как с помощью всего трех определенных диапазонов света — 518, 655 и 838 нм — обнаруживать и поверхностную, и скрытую коррозию под краской, причем без нагрева. Они использовали данные с образцов, искусственно покрытых ржавчиной в солевом тумане, и обучили алгоритм распознавать повреждения. Алгоритм учитывает не только цвет, но и текстуру поверхности: ржавчина делает металл шероховатым, и это заметно даже под слоем краски.
Главным достижением стало то, что алгоритм работает на разных типах и цветах покрытий (желтых, коричневых, синих и других) и показывает точность выше 90%. Его проверили даже на реальных промышленных образцах с неизвестными красками, и результат остался стабильным. Метод не требует сложных гиперспектральных камер: он совместим с легкими, доступными мультиспектральными системами, которые можно устанавливать на дроны.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Казани ученые создали чудо-эпоксидку с защитой от коррозии, влаги и химвеществ.