高光譜成像技術(shù)：鑒定文物的“黃金瞳”

近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院高光譜研究團(tuán)隊(duì)與故宮博物院在高光譜技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展合作，成功研制了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)文物專(zhuān)用高光譜掃描成像系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大幅面平面彩繪類(lèi)文物高光譜數(shù)據(jù)的采集、拼接及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，在彩繪類(lèi)文物的隱藏病害提取、顏料工藝研究方面起到了重要作用。

文物鑒定，常被老百姓稱(chēng)作鑒寶。在普通人眼中，鑒寶的意思就是通過(guò)一雙慧眼，在一堆真真假假的舊物堆里找到寶貝。文物鑒別著名網(wǎng)絡(luò)小說(shuō)《黃金瞳》，講述了一個(gè)古董店的小職員，無(wú)意間擁有了一雙“黃金瞳”，具有遠(yuǎn)距離VR全景模式看房、鑒別食物質(zhì)量、看透指紋痕跡盜取保險(xiǎn)箱密碼、林中導(dǎo)航、鑒寶等功能。小說(shuō)當(dāng)然是虛構(gòu)的，但現(xiàn)實(shí)中高光譜成像技術(shù)確有“黃金瞳”的能力。

高光譜是高光譜分辨率的簡(jiǎn)稱(chēng)。普通相機(jī)拍攝的是紅綠藍(lán)三張照片，合成一張人們看到的彩色照片。高光譜成像技術(shù)能夠同時(shí)拍攝很多張甚至上百?gòu)埐煌实膱D像，對(duì)被拍攝對(duì)象的光譜分辨能力更高，也就是高光譜分辨率，因此對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和分析能力更強(qiáng)。

高光譜成像技術(shù)不僅僅是文物鑒定界的“黃金瞳”，更是每一件文物的身份證明。通過(guò)掃描系統(tǒng)，高光譜成像技術(shù)將文物的全部數(shù)據(jù)記錄、分析、整理之后，可以為每一件文物制作一個(gè)說(shuō)明書(shū)，讓公眾知道文物從哪里來(lái)，又歸屬到哪一類(lèi)。

近年來(lái)在文物鑒定運(yùn)用過(guò)程中，高光譜相關(guān)技術(shù)在考古遺址勘探、大遺址保護(hù)，以及館藏彩繪類(lèi)文物保護(hù)與研究中發(fā)揮了重要作用。比如，高光譜遙感技術(shù)是“千里眼+透視眼”的組合，具有辨識(shí)物體光譜分辨率高、波段數(shù)量多、圖譜合一的技術(shù)特點(diǎn)，在鑒別文物同時(shí)具備文物的光譜信息和空間信息，能夠?yàn)槲奈锏谋Ｗo(hù)、修復(fù)和鑒別提供最有效的數(shù)據(jù)。

中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院高光譜研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了多種類(lèi)文物高光譜成像掃描系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)壁畫(huà)或其他書(shū)畫(huà)文物的掃描，可以發(fā)現(xiàn)一些人眼看不見(jiàn)的信息，掃描后的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存到工作站中，通過(guò)一套專(zhuān)門(mén)為故宮博物院研發(fā)的文物高光譜數(shù)據(jù)處理軟件，自動(dòng)將掃描的畫(huà)作拼接成一幅幅完整圖像。通過(guò)對(duì)不同物質(zhì)光譜曲線的分析，文物中使用的顏料、礦物成分，在畫(huà)作上的分布情況、使用濃度，以及創(chuàng)作工具，是否進(jìn)行過(guò)涂改、修補(bǔ)等信息就一目了然了。

高光譜成像技術(shù)在文物領(lǐng)域，尤其書(shū)畫(huà)鑒定，能夠提供非接觸無(wú)損探測(cè)技術(shù)手段，為文物修復(fù)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。而除了平面類(lèi)書(shū)畫(huà)文物外，針對(duì)青銅器、玉器、瓷器等立體文物，高光譜成像技術(shù)目前正在結(jié)合激光三維技術(shù)、結(jié)構(gòu)光技術(shù)和近景攝影測(cè)量技術(shù)，助力中國(guó)文物數(shù)字化技術(shù)走在國(guó)際前列。

審核編輯 ：李倩