The present invention discloses an analytical method for mixed pigments of painted cultural relics. Firstly, the wide-band continuous reflection spectrum of the region of interest on the surface of the painted cultural relics to be processed is collected by hyperspectral imaging and geospectroscopy, and then the wide-band continuous reflection spectrum is regarded as a multi-source mixed information, which is realized by non-negative matrix decomposition algorithm. Now the pigments in the same color region are decomposed and the reflective spectrum curves of different pigments are obtained; then the reflective spectrum curves of the different pigments are matched with the spectrum of the pigments spectrum library to get the kinds of mixed pigments; the abundance of each kind of pigments is obtained by the ratio derivative method based on the mode number, and then the pigments to be processed are obtained. The surface color of painted cultural relic forms the proportion and proportion of pigments. The above methods can permanently preserve the digital information of painted cultural relics, which is conducive to the digital virtual restoration and physical restoration of cultural relics.
【技术实现步骤摘要】
一种彩绘类文物混合颜料的分析方法
本专利技术涉及文物保护与鉴定
,尤其涉及一种彩绘类文物混合颜料的分析方法。
技术介绍
目前,在文物保护与鉴定
,混合颜料分析是挖掘古书画内在价值,为其正确的评估分析提供科学依据基础的技术。然而纸寿千年,绢寿八百,即使没有环境、人为等因素的影响,古书画出现发霉、虫蛀、污迹、破损等各种情况也非常普遍,为了更好地留存和展示古书画作品的价值,往往需要进行对其进行颜色修复和复制,这就需要确定颜料的种类。现有技术中有很多科学技术应用于彩绘类文物的颜料类别鉴定,如X射线衍射分析、荧光X射线分析、拉曼光谱分析、电子显微分析、近红外光谱分析等技术,通过测定颜料的元素、结构以及外在形貌等特征确定物质的类别,但现有技术的方法在大多数情况下需要制样才能进行精确测量,而制样本身就是对文物的一个二次损害的过程,由于文物不可再生的特殊性,对于文物分析所采用的技术应当是无损的,而现有技术中也缺乏对混合颜料分析的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种彩绘类文物混合颜料的分析方法,该方法能够永久留存彩绘类文物的颜料数字化信息,有助于对文物的数字化虚拟修复,并有效缩短文物实体的修复时间,对彩绘类文物的数字化保护与修复具有较大的经济效益和社会效益。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种彩绘类文物混合颜料的分析方法,所述方法包括:步骤1、利用高光谱成像和地物光谱仪采集待处理彩绘类文物表面感兴趣区域的宽波段连续反射光谱;步骤2、将该宽波段连续反射光谱视为多源混合信息,利用非负矩阵分解算法实现相同颜色区域的颜料分解,得到不同颜料的反射光谱 ...
【技术保护点】
1.一种彩绘类文物混合颜料的分析方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、利用高光谱成像和地物光谱仪采集待处理彩绘类文物表面感兴趣区域的宽波段连续反射光谱;步骤2、将该宽波段连续反射光谱视为多源混合信息,利用非负矩阵分解算法实现相同颜色区域的颜料分解,得到不同颜料的反射光谱曲线;步骤3、将所述不同颜料的反射光谱曲线与颜料光谱库中的光谱进行匹配,得到混合颜料的种类;步骤4、再利用基于众数的比值导数法来获取各个种类颜料的丰度,进而获得该待处理彩绘类文物表面色彩组成颜料的种类和比例。
【技术特征摘要】
1.一种彩绘类文物混合颜料的分析方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、利用高光谱成像和地物光谱仪采集待处理彩绘类文物表面感兴趣区域的宽波段连续反射光谱;步骤2、将该宽波段连续反射光谱视为多源混合信息,利用非负矩阵分解算法实现相同颜色区域的颜料分解,得到不同颜料的反射光谱曲线;步骤3、将所述不同颜料的反射光谱曲线与颜料光谱库中的光谱进行匹配,得到混合颜料的种类;步骤4、再利用基于众数的比值导数法来获取各个种类颜料的丰度,进而获得该待处理彩绘类文物表面色彩组成颜料的种类和比例。2.根据权利要求1所述彩绘类文物混合颜料的分析方法,其特征在于,在步骤1中,所述宽波段连续反射光谱的覆盖范围为350nm-2500nm;且该宽波段连续反射光谱是由合成颜色的多种纯净颜料的光谱反射混合而成。3.根据权利要求1所述彩绘类文物混合颜料的分析方法,其特征在于,在步骤2中,所述非负矩阵分解算法采用如下式子来表示:Xn×m=An×rSr×m+En×m其中,为待分解的宽波段连续反射光谱的混合光谱矩阵;和为分解后的两个端元矩阵;En×m表示为误差矩阵;r值为端元个数;进一步,通过定义目标函数和选择优化准则来求解两个端元矩阵A和S,所定义的目标函数包括最小化欧式距离和K-L散度,其中:所述最小化欧式距离表示为:所述K-L散度表示为:其中i(i=1,2,…n)为混合光谱矩阵X的行号,其最大值是n,n是所测量的一条光谱曲...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕书强,侯妙乐,尹琴丽,刘依依,刘冰,董庆豪,
申请(专利权)人:北京建筑大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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