Perfil da aplicação

As pinturas murais antigas usavam pigmentos provenientes de minerais e materiais vegetais, o sistema de materiais é complexo, a mesma cor visual é frequentemente formada por diferentes substâncias ou vários pigmentos, apenas a olho nu ou os meios convencionais de imagem são difíceis de julgar com precisão sua composição real. Com a aprofundação da pesquisa e conservação de artefatos, como obter informações mais objetivas e quantificáveis ​​sobre pigmentos sem entrar em contato ou destruir o corpo do artefato tornou-se uma necessidade fundamental.

A imagem de alto espectro permite apresentar claramente as diferenças entre os diferentes pigmentos no nível espectral ao capturar as características de reflexão espectral da superfície da pintura mural dentro de uma faixa de onda contínua. Em comparação com as imagens tradicionais que registram apenas informações de cor, os dados de alto espectro podem refletir as propriedades dos materiais e o estado da combinação de pigmentos com mais realidade, fornecendo uma base de dados confiável para a análise de pigmentos de pintura mural e estudos de distribuição.

Princípios e métodos de teste

Este artigo leva a coleção de pinturas murais da dinastia Qing do Instituto de Pesquisa Yunoka como objeto de estudo, usando a teledetecção de alto espectro para explorar a distribuição de pigmentos de pinturas murais, principalmente usando o método de inversão de abundância de pigmentos.

Uma direção importante na análise de pigmentos de superfície de artefatos é a desmistura espectral de pigmentos, através da desmistura espectral, a composição e a proporção de pigmentos de superfície de artefatos pintados podem ser obtidos. Em imagens de alto espectro de artefatos, o espectro de um pigmento puro pode ser visto como um elemento terminal, enquanto cada pixel pode ser descrito como uma mistura de vários espectros de pigmento puro.

Multiplicação mínima de restrição total

(Quadrados mínimos restritos rápidos, FCLS)

É um dos métodos de desmistura linear mais & clássico & clássico, capaz de obter rapidamente informações sobre a abundância de pigmentos. Suponhamos que o modelo misturado do espectro de pigmentos é uma mistura linear, cuja expressão de modelo misturado é:

onde xn é o espectro refletido do nº pixel da imagem de alto espectro; p é o número de terminais; mp é o vetor espectral de p terminais; anp é a abundância do p-º elemento no n-º pixel; εn é o ruído.

Após a reflexão de abundância dos pigmentos da superfície da pintura mural, o primeiro passo é a criação de uma biblioteca de espectro padrão de laboratório, em seguida, o espectro de reflexão dos pigmentos a serem medidos é comparado com a biblioteca de espectro padrão, selecionando o espectro de pigmentos com a maior semelhança com o espectro a serem medidos, como resultado final de identificação de pigmentos. Os principais métodos utilizados para a correspondência espectral incluem o mapeamento de ângulo espectral (SAM) e o ajuste de características espectrais (SFF). Neste caso, o método SAM avalia a semelhança entre o espectro desconhecido e o vetor correspondente ao espectro de referência, cujo número de ângulos é menor, indicando maior a semelhança entre os dois espectros; SFF é a tecnologia de classificação de detecção remota baseada na correspondência das características de absorção espectral, antes de implementar a correspondência, o espectro correspondente e o espectro de referência devem ser pré-tratados para a remoção da linha de envoltura, e depois aplicar o mínimo de dois multiplicadores para ajustar a curva do espectro correspondente e da linha de referência após a remoção da linha de envoltura.

Análise de resultados

O YGC-GD-1 é vermelho claro e tem alguns tons laranja, com a curva espectral subindo e descendo, atingindo o máximo perto de 700 nm. Após a correspondência espectral, os espectros de pigmentos mais semelhantes a ele são: chumbo-danum, terrículo-vermelho, palácio, onde o chumbo-danum é o mais semelhante.

YGC-GD-2 é vermelho escuro, sua curva espectral tem picos e vales de ondas evidentes entre 600 e 1000 nm, após a correspondência espectral, seu espectro de pigmento semelhante é: calcário, terroid, todos os seus componentes são Fe2 O3.

O YGC-GD-3 é amarelo claro. A curva espectral tem picos perto de 750 nm. Após a correspondência espectral, os espectros de pigmentos semelhantes são: amarelo fêmea, amarelo pedra e amarelo turquoise. Os amarelos são os mais semelhantes, com picos menores perto de 750 nm.

conclusão

No reconhecimento de pigmentos, o uso de alta tecnologia espectral pode alcançar a distribuição de pigmentos de detecção sem danos, em combinação com outros meios de análise de detecção, pode identificar com precisão o tipo de pigmento, com maior valor de aplicação e potencial.

Referências:

Análise de pigmentos de superfície de pinturas murais da época Qing baseadas em teledetecção de alto espectro - por exemplo, a série de pinturas de Guanti

Guo Jing1, Wang Chu 2,3, Fan Pi 1, Lu 书强? 2,3

(1. Instituto de Pesquisa Yunoka, Shanxi Daodong 037007; 2. Faculdade de Mapeamento e Informação Espacial Urbana da Universidade de Arquitetura de Pequim, Pequim 102616;

Laboratório-chave da cidade de Pequim para a reconstrução fina do patrimônio arquitetônico e o monitoramento da saúde, Pequim 102616)

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