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。     

红外光谱在文物保护中的应用介绍

文物信息的提取与研究对于揭示古代遗物包涵的人类社会、文化等历史信息有着举足轻重的作用:一方面可以了解古代的工艺技术特征,探寻文物制作技术起源及其发展历程;另一方面可以进行病害调查分析,为保护文物提供有价值的信息。本工作以红外光谱技术为出发点,细致梳理了目前红外光谱在文物保护中的应用,包括无机质文物中青铜器、土壤、颜料、珠宝玉石,有机质文物中纸张、丝织品、彩绘胶料、有机残留物,以及保护材料。提出该技术具备应用范围广、特征性强、无损或微损样品、不受样品物态限制等优势,但同时不适合分析含水样品、定量分析时误差大、解析图谱时依靠经验等局限性。揭示显微红外光谱技术在无损分析文物方面的广大前景,为文物保护研究与实践提供参考和借鉴意义。     

山东长清灵岩寺宋代罗汉像彩绘分析研究

山东省济南市长清区灵岩寺彩绘罗汉像是我国宋代泥塑罗汉的代表作,具有极高的历史、艺术和科学价值。但罗汉像保存现状较差,彩塑存在颜料脱落、残损、酥碱等病害,亟待保护修复。为此,本工作选取彩绘脱落严重的两尊宋代彩塑罗汉像,利用光学显微镜(OM)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜与能谱仪(SEM-EDS)等分析其彩绘颜料样品。结果表明,彩绘罗汉像从塑制之初至今,经过数次彩绘,可确定的多达六次。黑色颜料为炭黑(C);红色颜料为朱砂(HgS),铅丹(Pb_3O_4),以及朱砂、铁红(Fe_2O_3)和方解石(CaCO_3)混合物;绿色颜料为巴黎绿(Cu(C_2H_3O_2)·3Cu(AsO_2)_2)和舍勒绿(Cu(AsO_2)_2),还发现有斜氯铜矿(CuCl(OH)_3)及其与铅白(2PbCO_3·Pb(OH)_2)的混合物;橙色颜料为铅铬黄(PbCrO_4)和铅丹混合物;蓝色颜料为蓝铜矿(2CuCO_3·Cu(OH)_2),人工合成群青(Na_3CaAl_3Si_3O_(12)S);白色颜料为铅白和方解石;黄色颜料为铁黄(FeO(OH));金色为金箔(Au);沥粉的主要成分是方解石。白色底层为铅白和以硅、铝、钙为主的细白土。彩塑罗汉像重绘过程中,保持了将细白土作为底层和衣领镶边沥粉贴金的传统。彩绘颜料所用铅铬黄、巴黎绿、舍勒绿表明,彩塑罗汉像最近一次彩绘在清末之际,与文献记载相符,且这些人工颜料应是西方舶来之物。本分析研究结果为灵岩寺罗汉像艺术史研究提供了丰富信息,同时为保护修复工作开展提供了可靠依据。     

几种罕见的黄铜钱币锈蚀产物的识别与形成原因探析

我国从明中期开始使用黄铜钱币,一直到清末。过去,对古代铸币的科学研究主要集中于合金成分分析和铸造工艺两方面,对锈蚀产物和锈蚀机理的研究主要针对青铜铸币。黄铜的合金元素中较青铜多锌元素,其腐蚀产物与腐蚀行为较青铜有一定的差别,也较青铜更为复杂,然而现有的文献关于此方面的研究匮乏,特别是对于大气保存环境下黄铜钱币的锈蚀产物及锈蚀成因的研究基本空白。本研究通过多种分析手段包括X射线荧光分析仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)和显微激光拉曼光谱仪(Raman)对国家博物馆馆藏一批传世明清各时期的黄铜钱币合金组成,不同颜色的锈蚀产物等开展科学分析。研究结果表明,嘉靖、隆庆和万历年的黄铜铸币,为Cu+Sn+Pb+Zn四元合金,平均含量Cu 66.4%,Sn 6.8%,Pb 10.4%,Zn 15.6%,并含有微量Fe,不含As。泰昌、天启和崇祯年间及清代各时期的黄铜铸币,主要为Cu+Pb+Zn三元合金,并含有微量Fe、As和Sn。这批黄铜锈蚀产物与常见的青铜锈蚀产物不同,最典型的是钱币表面蓝绿色和白色锈蚀物,经Raman和SEM-EDS分析并结合相关文献初步确认蓝绿色锈蚀物为一种含铜、钠...     

新疆和田达玛沟佛寺遗址出土壁画颜料分析

达玛沟佛寺是新疆和田地区重要的佛教遗址,具有极高的佛教及艺术价值,对我国乃至东亚的佛教艺术都有着重要的影响。为研究新疆达玛沟佛寺遗址出土壁画颜料成分及工艺,以壁画文物残块为研究对象,利用体视显微镜、X荧光光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、偏光显微镜等多种仪器对其进行了分析鉴定。结果表明,达玛沟佛寺所使用的颜料全部为矿物颜料,其中蓝色颜料为青金石,绿色颜料为氯铜矿,白色颜料为石膏,红色颜料为朱砂,褐色颜料为铁红,赭黄色颜料为铁黄。该研究为探索中国西域佛教史、美术工艺史及后期修复保护材料、工艺选择提供科学依据。     

最小噪声分离(MNF)变换应用于模糊印章提取的研究

为了提高印章的可辨识度,尝试解决印章与画意重合的问题,应用高光谱图像系统,采集了上海博物馆馆藏"清明上河图"作品的高光谱图像信息,对其中三枚可辨识度不高,与画意重合严重的印章进行了提取。通过最小噪声分离(Minimum Noise Fraction,缩写为MNF)解决了其中一枚印章可识别度不高的问题;对与画意高度重合的两枚印章,通过波段裁剪结合最小噪声分离处理,有效地将印章与画意分离开,取得了令人满意的效果。结果表明,最小噪声分离可以有效地提高模糊印章的可辨识度,结合相应的波段裁剪处理,也可以有效地将印章与画意分离开。     

李斯特的光谱从布达佩斯到拜罗伊特

李斯特的《匈牙利狂想曲》取自匈牙利和吉普赛民歌旋律。古老乡村舞蹈和城镇说唱的传统，在这个国家流传至今。图为布达皇宫旁少男少女在街头表演民族舞蹈。     

A preliminary study on the photo - degradation of printing pigments on banknotes issued during the period of the Republic of China北大核心

为了初步评价光照对民国纸币的影响,为博物馆纸币文物的展陈照明和保存提供建议,本研究选取了八枚纸币分别进行LED灯和自然光老化实验,并通过拉曼光谱仪和X射线荧光光谱仪确定了纸币样品颜料的主要成分——合成有机颜料红49:1、普鲁士蓝、铬酸铅和炭黑。通过老化前后的色差分析可知,纸币红色颜料变化最大,其他颜色变化相对较小。因此,对于民国纸币类文物,尤其是含有红色合成有机颜料的纸币文物,需要控制其光照条件以防止老化变色。     

旬邑上庙遗址出土马具附着有机残留物的科学研究

为研究我国古代马具的发展及工艺，使用红外光谱仪、扫描电子显微镜，对旬邑上庙遗址出土的一副南北朝至初唐时期马具中青铜卡带背面附着的多层有机残留物进行检测。结果显示：黑色残留物为动物皮革，老化严重，已无法判断种属及鞣制工艺；下层残留纺织物为大麻纤维平纹编织而成，其经纬线差异显著，编织密度较低。二者共同构成该件马具之鞦。研究首次发现，马具上各青铜部件间系带使用了纺织品包裹皮革的制作工艺，可见当时马具的发展已初步成熟，人们充分认识到大麻制品及动物皮革作为马具系带的特征优势，并能将二者结合使用。研究结果可为南北朝至隋唐时期中原地区马具的研究提供线索，并为该类文物的保护修复提供参考。     

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。