秦始皇帝陵出土二号青铜马车彩绘夔龙纹复原方法研究

为对秦始皇陵出土的彩绘铜车马采取非接触且科学可靠的方法开展研究,选择使用高光谱成像技术,以非接触方式无损地获取文物表面信息。通过对信息的处理与分析,实现对于文物表面彩绘纹样的发现与复原工作。针对秦始皇帝陵出土的二号青铜车马彩绘纹样的受损情况,提出了结合高光谱成像技术与计算机图像技术的数字复原方法。主要是利用了高光谱成像技术“图谱合一”的优势:一方面利用其在近红外区域的高光谱成像结果检测并复原出彩绘纹样难以识别的图案边缘信息;另一方面利用高光谱数据中的光谱信息,将铜车马彩绘纹样上未知矿物颜料的光谱同实验建立的矿物颜料标准光谱库进行拟合,识别出铜车马上彩绘所采用的颜料种类(雄黄1、石青5、石绿1、黄丹、铅白等),从而获得色彩信息。实验结果显示该方法可以得到较为完整的铜车马彩绘纹样的数字复原图像,并为今后对于铜车马更深入的研究和应用提供有利支撑。     

基于近红外高光谱技术的敦煌莫高窟壁画起甲病害风险评估方法

针对敦煌莫高窟壁画起甲病害的发生发展过程,本实验采取了近红外高光谱技术进行分析和评估。高光谱技术由于其非接触、光谱信息丰富能够无损地应用于壁画的病害检测上。首先通过高光谱成像系统采集不同起甲病害程度下的壁画高光谱图像,提取出壁画从未发生起甲到碎片脱落的病害周期内各个阶段对应的光谱信息,从而建立起甲病害光谱数据库;然后分别使用偏最小二乘回归(PLSR)、主成分分析与支持向量机、主成分分析与人工神经网络三种评估模型对此光谱数据库进行训练,并且通过平均误差、决定系数的大小决定评估模型的优劣。实验结果显示PLSR取得了较好的评估结果,同时利用PLSR评估模型中的加权回归系数得到光谱中的重要波段;之后运用PLSR评估模型对未标注风险情况的壁画进行逐像素点的病害风险评估,获得壁画的起甲风险评估图。实验结果显示基于近红外高光谱技术能够对敦煌壁画起甲病害进行风险评估。     

近红外光谱无损检测技术在古籍纸张性能分析中的可行性研究

为研究近红外光谱无损检测技术在古籍纸张分析检测中的可行性,采用近红外光谱分析方法,构建100个纸样的p H值、纤维聚合度、高锰酸钾值、碱储量4项指标的近红外光谱预测模型,并对模型的相关性进行验证。结果表明,近红外光谱分析模型对纸样p H值、纤维聚合度、高锰酸钾值的预测值跟实测值相关性较好,能够满足检测需求,对碱储量的预测值有一定误差,但能够满足参考性要求。实验结果证明了近红外光谱分析技术对珍贵文献纸张进行无损检测是可行的。     

多光谱摄影技术在印绘纺织品文物信息提取中的应用——以正德八年诰命为例

为了探讨多光谱摄影技术在纺织品文物信息无损提取中的实用性,利用多光谱成像系统和微型光谱仪对正德八年诰命中破损的纹理组织、模糊的墨书字迹进行识别。在对诰命的图像信息提取后发现,多光谱的红外光波段对纺织品文物上的墨书字迹具有较好的识别作用;在颜色复杂或肉眼无法识别细微纹理的情况下,结合提取对象的反射光谱,可以较好获取织物颜色和纹理信息,完善和补充纺织品文物的相关信息。多光谱摄影技术在纺织品文物信息无损分析方面具有较好的实用性。     

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。     

近红外光谱结合化学计量学无损鉴定书画印泥研究

印章是中国传统书画的重要组成部分,印章所用印泥的无损检测和对比研究,能为书画的鉴定和考证提供有益的信息。但中红外光谱、拉曼光谱等传统检测方法存在定量精度不高、不便检测大幅书画等不足。而近红外光谱结合化学计量学的新型分析技术,具有测试方便、安全无损、信息丰富、定量准确等独特优势。为了验证该技术用于书画印泥分析和鉴定的可行性,采用14种不同颜色、不同时期的印泥和5种纸、绢等用于盖印的载体进行测试、建模和验证。实验表明,该技术不仅能实现印泥的准确识别,还可用于年代判断和颜色辨别。适当的差谱处理,可在有效排除纸、绢等载体信号的同时保持足够的印泥光谱精度。     

对两本17世纪书籍中变色书页的无损分析研究

正纸张的自然老化同时受到许多因素的协同作用,这是人工老化很难模拟的。近年来,无损检测分析技术的发展使得我们能够直接对纸张和古籍进行无损检测分析。除了红外光谱法,X射线荧光、拉曼光谱等都可以对纸张进行无损检测。纸张老化后的选择性变色是个很有趣的现象,变色和未变色的纸张除了颜色外并没有明显的区别。本研究利用无损检测方法,对两本17世纪书中严重变色和未变色的纸页进行了对比研究,以期获得纸张变色     

中子衍射和成像技术在文物领域中的应用进展

中子衍射和成像技术是利用中子束穿透性强、元素分辨率高等特点,对物体进行原位、无损和块扫描,实现材料组成定性定量分析和内部结构可视化检测。在此通过介绍中子衍射和成像技术的基本原理和特点,总结其在国内外文物领域的应用研究现状,显示中子衍射和成像技术在文物研究中的突出优势和广阔应用前景,为其在中国文化遗产保护领域的应用研究提供参考。     

清代莫晋绢本书法立轴的科学分析

上海博物馆藏清代进士莫晋(1761—1826)书法立轴(145 cm×50 cm),画芯为绢本。绢表面被红色涂层覆盖,上面有云纹、蝙蝠纹和"寿"字纹等手绘花纹,加工方式特殊。为科学保护这件文物,采用了视频显微镜、扫描电镜能谱仪、红外光谱、拉曼光谱和高光谱等无损(微损)检测技术对文物材料及制作方法进行研究。结果表明,该件文物用绢组织结构稀疏,背面采用三桠皮纸托裱;将铅白染色涂于绢表面进行加工,再采用高岭土和银粉绘制云纹、蝙蝠等;同时对文物模糊印章进行了有效提取。该研究结果为后续保护修复提供了科学依据。     

高光谱成像技术在故宫书画文物保护中的应用

为探讨对故宫书画文物进行整体分析、保护的方法,本研究利用研发的高光谱成像系统,对故宫博物院的部分馆藏书画文物进行分析。分析发现,高光谱成像技术在文字信息增强、隐藏信息提取、底稿线提取、颜料分析等方面有独特的优势。将高光谱成像技术用于书画文物的保护,不仅能够深度了解文物病害程度,为绘画工艺研究提供帮助,更重要的是能够为书画文物的保护修复材料选择和修复效果评估提供参考,使保护修复更加全面和科学化,同时能缩短病害调查和科学分析的时间,加快保护修复工作的进度。     

德国西南部墓地出土中世纪早期剑的X射线计算机断层扫描技术(X-CT)无损检测研究

正开展中世纪早期剑的研究,对中世纪早期考古学的研究具有重要的意义。X射线计算机断层扫描技术(X-CT)是一种高效的无损检测技术,重建的图像分辨率高。本研究中的剑均出土于德国西南部劳斯海姆(Lauchheim)的中世纪早期墓地。应用锥束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)检测剑的内部结构,不会对腐蚀层造成再次损坏。     

几件明代斗彩和清代粉彩瓷片的科学分析

为探索光谱学和光学技术组合对中国彩瓷的无损综合科学分析,科学揭示我国两种著名彩瓷斗彩和粉彩的宏观和微观特征,探讨其制作工艺,应用多光谱成像、超景深体视显微分析、光学相干层析(OCT)成像、能量色散型X射线荧光分析和激光拉曼光谱技术,对4件景德镇官窑烧制的明代斗彩瓷片和2件山西新绛县绛州州署衙遗址出土的清代粉彩瓷片,进行了面、点相结合的综合分析。分析结果表明:这两类彩瓷的釉上彩与白釉域的化学成分有明显区别,明代斗彩的釉上彩中含有较高的铅元素,而清代粉彩的釉上彩中同时含有铅和砷。明代斗彩的深红色釉上彩为赤铁矿着色,而清代彩瓷片的红色釉上彩为赤铁矿着色,深红色釉上彩为朱砂着色;明代斗彩的绿彩为铜离子着色,青花呈色元素是钴。采用多光谱成像技术识别和分析了釉上彩区域一些隐藏的图像信息,同时也通过OCT成像技术直观分析了釉上彩区域的断面结构。研究为早期釉上彩瓷器制作工艺的认知提供了科学依据,也为今后的科学研究提供了有益的方法学参考。对这两种各具特色的彩瓷进行科学分析对认识中国古代陶瓷技术的发展具有重要意义。     

光纤拉曼遥测技术在大型文物艺术品无损分析中的应用

无损检测是文物艺术品科学研究中非常重要的一个研究方向,也是文物艺术品科学保护研究不可或缺的前期分析工作。1928年,印度科学家C．VRaman发现了拉曼效应,激光拉曼光谱技术因能够对分子结构信息进行无损测试而得到广泛的应用。上世纪60年代以后,激光光源的引入使微弱拉曼信号提高,     

红外热像技术在文物保护中的应用

红外技术是近年发展起来的一种新的无损检测方法,由于红外热成像技术具有非接触、远距离、实时、快速、全场测量等优点,因此已广泛地应用于预防性维护、故障检修、质量控制、科学研究等领域。本文通过具体实例说明了红外热成像技术在分析文物病害产生的原因及评价文物保护保存状况的重要作用。     

西安博物院唐代双鸾衔绶镜分析检查及其保护修复

本文通过X光结构探查、X荧光本体成分检测及其红外光谱锈蚀检测等无损检测手段的引入,以西安博物院珍藏的唐双鸾镜保护修复为案例,探求基于检测分析的科学保护修复技术体系,为同类青铜器保护修复提供指导与借鉴。     

高光谱成像技术在中国画颜料分类和识别上的应用初探——以光谱角填图（SAM）为例

为探索光谱角填图法在颜料分类和识别上的操作方法,用高光谱成像系统采集了现代中国画的高光谱图像,利用光谱角填图法对绘画所用颜料进行分类和识别。通过将多次分类识别结果与绘画实际所用颜料进行对比,发现采用光谱角填图时应根据不同的物质设置不同的阈值,方能取得好的填图效果;阈值大小的确定可通过对比已分类区域的平均光谱曲线和标准光谱库曲线来进行。通过对已知颜料进行光谱角填图的实践,探索颜料的光谱角填图规律,为未知中国画文物颜料的填图在阈值的设置上提供数据支撑,使高光谱成像技术更有效地应用于中国画文物颜料的鉴定和识别。     

高光谱成像技术在中国古代书画分析中的应用研究综述

中国古代书画，因其年代久远，递藏情况复杂，多数屡经裁切割补、修复重装，故而有很多历史信息或被叠摞或被遮蔽，导致今人不能以肉眼直接观察而获得，而纸绢接补，墨迹、颜料、印鉴的残损也为书画研究者带来诸多悬而未决的问题。近年来，高光谱技术作为一种非侵入式的光谱成像技术，已逐步应用于各类彩绘文物中，该技术可为中国古代书画研究和保护提供更丰富的信息。本工作以文献调研为基础，简要介绍了高光谱成像的原理及技术特点，对高光谱技术在中国古代书画研究的实践进行总结，梳理了国内外研究者利用高光谱技术在书画、档案及相关彩绘文物的增强显示、物质识别、虚拟修复方面的应用案例，以期为相关研究者提供参考借鉴。     

无损光谱技术在纸质文物分析中的应用研究进展

纸质文物是重要的文化遗产.由于纸质文物本身材料的特性,容易受保存环境的影响发生老化降解.科学的分析诊断和评估是长期保护纸质文物的前提.受样品限制,无损分析测试技术是文物分析的发展趋势.根据纸质文物的特点,本文重点介绍红外光谱、拉曼光谱、核磁共振和X-射线光谱等方法在纸质文物评价和鉴定分析中的研究状况和发展前景.如何将多项无损测试技术联合运用,并加以规范化,以最小的损伤,获取更多的信息,建立完整的纸质文物无损分析体系,是今后的重点课题.     

数字X光照相技术在木雕造像上的应用

X光照相是一种传统的无损检测技术,广泛应用于各类文物的检测分析中。近年来,随着数字成像技术的逐步兴起,大大简化了X光照相的操作过程,得到的数字图像更容易观察、使用和存储,图像的编辑也成为可能。X光照相技术因此有了更大的发展空间。以一尊木雕造像为例,介绍了数字X光照相的操作过程,X光片经过编辑处理,最终得到了检测对象的X光照相三视图,并对其进行了分析和讨论。     

X射线荧光光谱技术与拉曼光谱技术在齐家文化玉器研究中的应用

为分析判断齐家文化玉器的材质,利用X射线荧光光谱技术对宁夏博物馆藏5件齐家文化玉器进行无损检测分析。结果表明,5件玉器所含元素及相对含量与和田玉相似。再借助齐家文化历史史料的有关信息,可推断为和田玉成分;利用拉曼光谱技术测得5件样品的拉曼光谱图,通过与和田玉样品拉曼光谱图比对,最强及次强特征峰位整体与之相似。可以明显看到透闪石矿物的特征峰,两种检测分析结果相互验证。研究结果为探索齐家文化玉器的玉质和玉料来源提供了重要的科学依据和准确的数据支撑。