文物材料分类

高光谱图像是将成像技术和光谱技术相结合的多维信息检测技术，它能够同时探测目标的二维几何空间与一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。我们可以根据获得的高光谱数据，分析得到具有诊断性意义的物质光谱特征，建立代表物质特性的“指纹光谱”（每种物质都有的自己独特的光谱特征），接着便可以针对高光谱图像中每个像元的光谱反射率曲线，基于光谱匹配与特征分析，利用光谱信息直接识别目标物质。

文物中，消失的文字、脱落的颜料，由于他们拥有自己独特的光谱特征，而高光谱图像的特点在于极高的光谱分辨率和空间分辨率，只要其留有微弱的信号，我们就可以根据光谱特征将其探测出来、并标明在什么位置；在政策的推动下，我国文物修复工作取得了明显突破，一批质量上乘的科学分析仪器被运用到了修复工作中。高光谱拥有着可捕获物质的“指纹光谱”这一特性，在文物修复过程中发挥着越来越重要的作用。本文将介绍一些美国SOC系列文物高光谱成像系统在国外文物保护领域的一些典型应用范例。

画作简介：

Harlequin Musician《丑角音乐集》   作者：（西班牙）巴勃罗·鲁伊斯·毕加索

创作年代：1924年

The Tragedy《悲剧》       作者：（西班牙）巴勃罗·鲁伊斯·毕加索

创作年代：1903年       布面油画 【规格】105.4 ×69cm                                               

收藏地：美国华盛顿区国家画廊

画作《悲剧》创作于1903年，是毕加索忧郁时期的作品。当时，毕加索的画卖不出去，生活异常艰苦。生活的不顺使毕加索心情低落，也表现在他的画作之中。《悲剧》一画描绘的是一家三口的生活困苦、无家可归的悲剧。这是西班牙乃至整个欧洲社会动荡生活贫穷落后的悲剧，是世纪交替时期一代人痛苦沉沦的象征。

图1  Harlequin Musician《丑角音乐家》                       The Tragedy《悲剧》

图2  Harlequin Musician《丑角音乐家》可见光到短波红外高光谱立方体3D显示

图3  Harlequin Musician《丑角音乐家》高光谱成像数据与光纤光谱仪数据对比

图3  The Tragedy《悲剧》三个不同部位基于特征波段的假彩色合成图 左侧 人体：1000, 1150, 1200 nm; 中部 马: 1300, 1350, 1400 nm; 右侧 草图：1600, 1625, 1660 nm