高光譜成像技術在文物保護領域應用現狀

高光譜成像系統最近幾年來在國際上有了較大程度的發展，在文物保護領域也有了一定的應用。本文結合相關理論研究和學術論文，簡單匯總了高光譜成像技術在文物保護領域應用現狀。

國際應用現狀

意大利Dvoptic開發了不同類型的高光譜掃描儀，可以針對各種壁畫，紡織品，書法繪畫等進行高光譜成像。

英國Foster+Freeman公司開發的VSC6000系統已經廣泛應用于文字筆跡的分析。

美國Headwall公司結合可見近紅外光譜系統也開發了整套的高光譜掃描系統可以對書畫、紡織品等進行高光譜成像。

德國的XIMEA公司開發了基于法布里一帕羅濾光片的高光譜系統，并可以提供一整套高光譜分析方案對字畫等樣品實現高光譜成像。這些系統實現了小范圍的高光譜成像，但目前還不能夠針對大幅面的書畫作品進行光譜成像。

一些早期的研究利用了光譜技術對文物進行分析，但主要使用不成像的光纖光譜儀。隨著高光譜成像系統的發展高光譜在文物保護方面的應用逐漸增多，并成為一個研究熱點。目前國內外進行了相當多的利用成像光譜技術分析文物的案例。

1998年，Baronti等用成像光譜技術分析了收藏于佛羅倫薩烏菲茲藝術館的 Luca Signorelli的油畫。Mansfield等用基于液晶可調濾光片來區別收藏于溫尼伯藝術館的16世紀的一幅畫上有機墨和礦物墨區分了墨及墨分解產物的區域。Casini等用400~1600nm光譜范圍的成像光譜系統來研究Pon-tormo的油畫，基于兩種黃色顏料的光譜特征的區別提供了兩種顏料的分布圖。牛津大學的Bodle-ian研究小組使用高光譜系統對鮑爾的植物和動物畫進行分析。比利時安特衛普大學StijnLegrand團隊結合高光譜系統和X射線斷層掃描技術對歷史畫作不同波段信息進行了分析。美國國家藝術館、意大利國家研究委員會等也在不同程度上將高光譜成像技術用于文物研究，也有些研究將高光譜技術與其他成分分析手段相結合。

國內應用現狀

國內使用高光譜系統對文物進行分析的起步較晚。西北工業大學何明一使用了高光譜設備對歷史文化遺跡出土文物進行了分析但是給出的結果較少。鞏夢婷等利用光譜角填圖技術進行了中國畫顏料分類與識別；王樂樂、孫美君等應用高光譜成像技術進行壁畫研究；西南科技大學的武鋒強也使用高光譜系統對壁畫中的顏料成分進行了分析對比了其和朱砂與石青等顏料的相似性。周霄等應用高光譜成像進行中國云岡石窟砂巖風化狀況分布研究；馬文武等基于地面高光譜遙感進行了石碑特征信息提??；中國科技大學考古系龔德才4研究了古代絲綢老化程度與1000波數吸收峰強度的關系；高光譜遙感也應用到了遺址現場考古領域例如2013年陜西大型遺址區域采用高光譜航空遙感進行考古勘測，譚克龍、田慶久等利用高光譜成像設備進行了遺址考古研究。

總體來說國內外利用高光譜成像技術對文物的研究正在蓬勃發展使用高光譜成像技術開展文物保護研究具有廣闊的前景。但目前的研究主要集中在可見光/近紅外波段(400~1000nm),近年來也有一些研究的波段擴展到1000~1700m。

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