民用基礎設施的結構健康監測，是確保建筑可用性和完整性的重要措施。土木基礎設施建設使用的主要材料是混凝土，這種材料容易因熱脹冷縮、蠕變、過載等各種原因而出現裂縫。
裂縫會降低混凝土結構的耐久性，因為這會使有害的環境因素滲透混凝土表面，進而導致鋼筋腐蝕以及混凝土本身的破壞性分層。傳統的裂紋檢測技術由于規劃、可及性以及需要靠近檢測表面等問題而應用受限。非接觸式光學圖像監測技術為克服這些限制提供了新方案，有望實現遠距離裂縫檢測。
據文獻報道，混凝土在紅光激發下會產生波長為1140 nm的近紅外（Near-IR）熒光。
據麥姆斯咨詢介紹，美國紐約大學（New York University）的研究人員利用近紅外熒光成像開發了一種探測混凝土裂縫的新方法。該研究成果已經以“Detection of cracks in concrete using near-IR fluorescence imaging”為題發表于Scientific Reports期刊。在這項研究中，研究人員利用已知的1140 nm混凝土熒光線展示了一種利用近紅外熒光成像的裂縫檢測方法。利用波長λ為550 nm至700 nm的紅色LED光照射未涂漆的混凝土表面而激發熒光線。
紅光采用淺角度入射，以確保裂縫的內表面不會接收到激發光。由此，圖像會顯示混凝土表面熒光圖像，裂縫由于沒有熒光照射而呈現暗色。兩側的大范圍照明可以最大限度地減少由于表面不規則而產生的陰影區域。否則，不規則表面所產生的陰影可能會呈現同樣的深色特征紋理，使裂縫檢測復雜化。
利用淺角度激發混凝土熒光進行裂縫檢測的示意圖
在實驗室照明環境下，利用紅色LED光（λpeak?=?632 nm）激發，捕捉混凝土1140 nm熒光圖像。激發光以淺角度（θi在10°到40°之間）照射混凝土樣品。
通過短波紅外（SWIR）相機拍攝的混凝土樣品，其上有人工造成的寬度為0.2 mm至1.5 mm的裂縫，相機位于樣品上方0.5 m處。
在裂縫寬度低于相機0.1 mm分辨率的情況下，捕捉到的寬0.08 mm裂縫的圖像。
研究人員在實驗中，利用短波紅外相機捕捉了寬度分別為0.2 mm、0.5 mm、0.7 mm、1.2 mm和1.5 mm的人工裂縫的圖像，證明了該方案有能力檢測接近混凝土結構損傷閾值的裂縫。此外，第二個混凝土樣品寬度為0.08 mm的裂縫也被成功捕捉，證明了該方案有潛力識別可能造成混凝土結構損壞的潛在裂紋。
在本研究中，能夠檢測到的裂紋尺寸，以及相機和樣品之間距離的限制，主要受限于短波紅外相機的分辨率相對較低。采用更高分辨率的短波紅外相機應該能夠在更遠的距離（米量級）檢測裂縫，進而有望利用移動的非接觸式相機檢測橋梁、墻壁、天花板和其他難以觸及表面的裂縫。所提出的方案還可以結合無人機，用于未來的橋梁或道路裂縫檢測。
