高光谱成像技术在文物保护应用的现状

国际应用的现状

Dvoptic是一家来自意大利的公司，他们开发了多种不同类型的高光谱扫描仪，适用于各种壁画、纺织品、书法和绘画等艺术品的高光谱成像。

Foster+Freeman公司的VSC6000系统已被广泛用于对手写字迹进行分析。

Headwall公司是一家美国公司，他们开发了一套结合可见近红外光谱技术的高光谱扫描系统，用于对书画和纺织品等进行高光谱成像。

德国的XIMEA公司研发了一款采用法布里一帕罗滤光片的高光谱系统，并提供了一套完整的高光谱分析解决方案，可用于字画等样品的高光谱成像。这些系统可以实现小范围的高光谱成像，但目前还无法对大幅面的书画作品进行光谱成像。

过去的研究主要使用非成像的光纤光谱仪来分析文物，而现在随着高光谱成像系统的发展，越来越多的研究开始应用高光谱技术来保护文物，并成为一个研究热点。目前国内外已经有很多使用成像光谱技术来分析文物的案例。

1998年，Baronti等使用成像光谱技术对存放在佛罗伦萨乌菲兹艺术馆的LucaSignorelli的油画进行了分析。Mansfield等利用基于液晶可调滤光片的方法区分了收藏在温尼伯艺术馆的16世纪一幅画中有机墨和矿物墨的不同区域，进而鉴别出了墨以及墨分解产物的分布。Casini等则使用400~1600nm光谱范围的成像光谱系统，对Pon-tormo的油画进行了研究，发现通过两种黄色颜料的光谱特征，可以提供这两种颜料的分布图。牛津大学的Bodle-ian研究小组使用高光谱系统分析了鲍尔的植物和动物画。比利时安特卫普大学StijnLegrand团队将高光谱系统和X射线断层扫描技术相结合，分析历史画作中的不同波段信息。美国国家艺术馆和意大利国家研究委员会等机构也广泛应用高光谱成像技术于文物研究之中，并将其与其他成分分析手段相结合。

国内应用的现状

国内对文物进行高光谱系统分析的起步较晚。何明一在西北工业大学使用高光谱设备对历史文化遗迹出土文物进行了分析，但结果不够丰富。巩梦婷等人利用光谱角填图技术对中国画颜料分类和识别，王乐乐、孙美君等人应用高光谱成像技术研究了壁画，而武锋强在西南科技大学使用高光谱系统对壁画中颜料成分进行了分析，并比较了与朱砂和石青等颜料的相似性。周霄等人利用高光谱成像研究了中国云冈石窟砂岩的风化分布情况，马文武等人则基于地面高光谱遥感对石碑特征信息进行了提取。中国科技大学考古系的龚德才研究了古代丝绸的老化程度和1000波数吸收峰强度之间的关系。高光谱遥感也应用于遗址现场考古领域，例如2013年，在陕西大型遗址区域采用高光谱航空遥感进行了考古勘测。谭克龙、田庆久等人则利用高光谱成像设备进行了遗址考古研究。

总的来说，国内外对文物研究利用高光谱成像技术正在迅速发展。高光谱成像技术在文物保护研究上有广阔的发展前景。目前的研究主要集中在可见光和近红外波段（400~1000nm），近年来也有一些研究开始扩展到1000~1700nm波段。