基于高光谱技术对一幅清代画信息提取研究

高光谱仪作为一种无损检测方法,其"图谱合一"的特性使很多在正射影像上无法区分的类别变得可分。因此,本研究以清代张士保《论道图》为例,利用高光谱相机采集影像,经过最小噪声分离变换、主成分变换、掩膜等处理对画作的墨线进行了提取,实现了图像增强效果,并且发现了两处人眼无法识别的隐含信息。图像增强及隐含信息的发现对书画鉴定、修复提供重要依据,并开拓了新视野。     

首都博物馆内空气微生物种属调查

前言空气微生物是大气污染物之一,自1861年巴斯德首次获取空气微生物、1881年柯赫用沉降法(平皿暴露)测定其含量至今已近150年的时间。随着科技的进步及人类认识水平的提高,空气微生物的研究获得了长足的发展。细菌和真菌等空气微生物是室内空气质量的重要参数之一,常吸附在悬浮颗粒物上,可导致人类和动植物某些疾病的发生与     

古城墙黏合剂之一糯米粉糊化及剥离强度研究

以砌古城墙用的黏结剂之一糯米粉为原料,采用快速黏度分析仪（RVA）糊化淀粉,研究不同浓度、搅拌速率、搅拌时间和最高温度对糊化曲线的影响.结果表明：随着浓度的增加,最低黏度和峰值黏度与最终粘度相差越大,即衰减值和回生值分别增大,说明糨糊的稳定性差、冷却后凝胶性强.随着最高温度变高,峰值黏度升高,峰值时间减小;随着搅拌时间和速率的增加,最终黏度下降,说明剪切力影响其黏度.利用物性仪测试了不同陈化时间对成糊淀粉黏结力的影响.陈化时间越长,胶体不易凝集,形成清稀的胶状.糊化淀粉随陈化时间增加发生大分子链降解或重结晶等不同程度的老化,表现为剥离强度减小,粘附性下降.以上实验分析与研究给古城墙修复提供了理论依据.     

新型防霉剂CM1在丝织品保护中的应用研究

为探讨新型防霉剂CM-1在丝织品保护中的效果,通过抑菌活性和模拟环境加速老化实验,检验了其用于丝织品保护中的生物活性,皿内抑菌实验表明防霉剂有很好的生物活性,且具广谱性。结合多种仪器分析,通过热老化、光老化、酸碱水解老化等方法验证防霉剂对丝织品后期安全性影响。结果表明,防霉剂能有效抑制丝织品褪色,红外光谱显示样品的化学结构没有变化,扫描电镜结果说明防霉剂可使样品对抗热老化,对样品表面有保护作用,拉力试验和X-射线衍射论证了防霉剂对丝织品的拉力强度和结晶度均没有影响。     

基于光谱增强指数与LeNet-5的古书画褪色文字提取与识别

古书画中所记载的文字是了解历史的珍贵资料,对褪色文字进行提取和识别是挖掘和展示历史价值的基础。本工作首次提出基于光谱增强指数与LeNet-5相结合的古书画褪色文字提取与识别方法:利用高光谱成像无损检测、光谱范围广等优点,获取古书画的高光谱数据,分析文字与背景的光谱特征,构建字迹增强指数,实现古书画中褪色文字的增强;构建LeNet-5卷积神经网络,利用手写汉字集进行训练,对密度分割后的字迹图像进行自动识别。以清代画家张士保所作《论道图》中部分褪色文字为例进行了验证,文字识别的正确率为70.8%。结果表明,本工作所提出方法可有效提高古书画褪色文字提取与识别的智能化程度。     

首都博物馆空气中细菌的分离鉴定及 在文物保护中的意义

首都博物馆是北京市的窗口单位,应该营造一个舒适健康的环境, 不仅保护公众健康, 而且有利于文物保存,因此对博物馆内空气中微生物进行分离和鉴定具有重要意义。对首都博物馆内空气中微生物进行采样,分离鉴定优势细菌28株,由形态、生理生化及分子生物学结合鉴定。前两项确定细菌的基本形貌和特征,分子生物学方法得到28株细菌的16S rDNA 序列与 Genbank 中标准序列对比进一步确定种属,鉴定出所有菌与已知菌的同源性均在99%以上,且均为条件致病菌。在正常条件下不能够导致传染类疾病的发生,对观众和工作人员安全。在鉴定细菌种类的同时,根据其固体培养特征和生理生化特点,从现象到机理本质分析了细菌可能对文物造成的危害。以上工作为博物馆空气质量监测、文物保护保存环境提供参考     

书画装裱粘接剂糊化及剥离强度研究

浆糊是书画装裱过程中主要的黏合材料,是装裱优劣和成败的关键,浆糊的制作条件决定其使用品质。为此,本工作以书画装裱用的粘接剂小麦淀粉为原料,采用快速粘度分析仪(RVA)制作糊化淀粉,研究了不同浓度、搅拌速率、搅拌时间和最高温度等制作条件对糊化曲线的影响。结果表明随着浓度的增加,衰减值和回生值分别增大,说明浆糊的稳定性差、冷却后凝胶性强。随着搅拌时间和速率的增加,最终粘度下降。最高温度对糊化特性曲线形状有影响,最高温度越高,糊化温度升高,最终粘度增大。利用物性仪测试了不同陈化时间对成糊淀粉粘接力的影响。陈化时间越长,糊化淀粉发生大分子链降解或重结晶等不同程度的老化,表现为剥离强度减小,粘附性下降。由实验结果确定浆糊的最优制作条件是浓度3g/25mL,温度95℃,搅拌时间2min,搅拌速度120r/min。以上工作在验证传统经验的同时也给书画装裱提供了理论依据。     

生物揭展剂在古书画文物揭展中的应用

揭展是书画重新装裱过程中最重要的一环。在装裱过程中所用的浆糊往往与画心、命纸很难分离,导致揭展过程复杂,且容易造成古书画的损毁。传统的水闷润揭展法对于难揭展的纸质画心极易揭晃。为解决这一问题,利用芽胞杆菌发酵产生的含有淀粉酶的胞外液制备生物揭展剂,并通过作用于宣纸老化材料验证了揭展效果。试验结果表明:枯草芽胞杆菌的发酵液去除菌体并透析后获得的生物揭展剂揭展效果较好。利用扫描电镜和拉力强度检测分析了生物揭展剂对书画文物的影响。结果表明:该生物揭展剂能够降低剥离力和纤维指数,与用水闷润相比,增加了宣纸样品在闷润后的抗拉强度,且对宣纸微观结构无明显影响;观察生物揭展后100天的样品并没有霉菌生成,表明该生物揭展剂具有很好的揭展安全性。在此基础上,对成套明代水陆画进行揭展,取得了良好效果。     

红茶菌发酵液清洗丝织文物表面结晶盐的应用研究

在我国考古出土的丝织品数量多,种类丰富,但由于墓葬环境的特殊性,如棺液的浸泡等原因,丝织文物的表面形成很多结块,影响了文物的品质。因此,对此类丝织文物的清洗成为文物保护工作的重要一环。为此,本研究以唐代出土丝织文物残片表面的结块为研究对象,利用拉曼光谱和X射线衍射仪检测技术对其表面结块的成分进行分析。结果表明,结晶盐的主要成分为CaSO4.2H2O。本研究针对其结晶盐的成分,再利用显微观察、抗拉强度检测等手段分析了红茶菌发酵液对老化的现代蚕丝影响。在得出没有损伤的基础上,利用红茶菌发酵液中的生物有机酸和生物酶作为生物清洗剂清洗唐代丝织文物残片表面的结晶盐,取得了良好的清洗效果,对丝织文物本身无损伤。     

基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑虚拟修复

古书画在保存过程中容易滋生霉斑病害，霉斑不仅影响书画的外观，还会对纸质文物造成不可逆转的永久性破坏。为了给霉斑清洗提供直观参考，提出基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑提取与虚拟修复方法。选取与霉斑区域光谱曲线存在明显差异的450～600 nm之间244个波段作为特征波段，通过连续最大角凸锥端元提取与灰度分割，提取霉斑区域。再对高光谱影像进行主成分变换，选取包含信息量最大的前三主成分合成影像，利用Criminisi算法对霉斑区域进行修复，再将修复后的影像进行主成分逆变换，完成高光谱影像的虚拟修复。以中国近现代画家倪田的《捕鱼图》为例进行了研究，发现修复后的霉斑区域与画体融入性较好，边界自然平滑，均方根误差值普遍变小。研究结果可为书画霉斑清洗提供直观的修复依据，具有较强的实用性。