受到環(huán)境變化和人類活動的影響,彩繪文物表面會出現(xiàn)褪色或顏色缺失的情況,需要盡快對其進(jìn)行數(shù)字化留存和色彩修復(fù)。對修復(fù)區(qū)域使用的顏料種類進(jìn)行確定是色彩還原的關(guān)鍵步驟。因此,亟需利用現(xiàn)代科技手段判斷彩繪文物表面顏料類型,留存顏料信息,為修復(fù)工作者提供科學(xué)依據(jù),提高修復(fù)效率。為了避免對文物造成二次損害,本文選擇無損的高光譜技術(shù)對彩繪文物全表面顏料信息進(jìn)行獲取和分析,建立了針對中國繪畫的典型顏料光譜庫,有利于文化遺產(chǎn)的數(shù)字化存檔和永續(xù)留存。根據(jù)繪畫技法,畫家在創(chuàng)作時經(jīng)常會使用多種顏料混合,使作品呈現(xiàn)出絢麗的色彩。因此,通過肉眼或高光譜等儀器觀察到的字畫、壁畫表面的顏色往往是多種顏料的復(fù)合色。大多數(shù)光譜識別方法一次只能識別一種顏料,或是通過光譜解混后再進(jìn)行匹配,較為復(fù)雜且需要先驗(yàn)知識�；诖�,本文提出一種顧及離子吸收特征的光譜分段識別方法,可以實(shí)現(xiàn)繪畫表面混合區(qū)域多種顏料的同時識別。本文基于國畫和壁畫的高光譜影像和反射光譜,通過端元估計(jì)、圖像聚類、光譜識別、以及顏料填圖“四步走”的流程,實(shí)現(xiàn)繪畫表面顏料類別的確定和空間分布的可視化。主要研究成果如下:（1）構(gòu)建了一個典型繪畫顏料光譜庫。目前國內(nèi)外針... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究總體流程圖

魃?討薪?械骱停??笤倩嬤剖褂茫?④蘸色法：使用筆尖依次蘸取多種顏料經(jīng)一筆畫出，從而將豐富的色彩感表達(dá)出來；⑤邊緣法：為了突出表現(xiàn)某種不夠強(qiáng)烈的顏色，可以在其周圍用墨或者深色的顏料進(jìn)行勾勒和渲染，使其更加鮮艷。雖然繪畫技法復(fù)雜多樣，但就顏料在空間的分布形式來看，可以總結(jié)為調(diào)制式混合和層疊式混合兩種。（1）調(diào)制式混合先利用調(diào)色盤等工具，將多種顏料，一般是2至3種，進(jìn)行充分的混合調(diào)制，之后再施繪在繪畫表面，本文將這種模式稱為調(diào)制式混合。以石青和石綠顏料為例，該混合模式的空間分布示意圖如圖2-2所示。圖2-2調(diào)制式混合顏料空間分布示意圖Fig.2-2Spatialdistributionofmodulation-mixedpigments

第2章文物表面顏料識別與填圖9（2）層疊式混合將每種顏料分次分序地逐層繪制在基底材料上，而不進(jìn)行事先的混合，本文將這種模式稱為層疊式混合。一般地，還要在每層顏料之間刷上礬水，有助于顏料層的固色。以朱砂、朱膘、和胭脂顏料為例，該混合模式的空間分布示意圖如圖2-3所示。圖2-3層疊式混合顏料空間分布示意圖Fig.2-3Spatialdistributionoflayers-mixedpigments2.2.2光譜混合模型根據(jù)混合程度和特點(diǎn)的不同，顏料光譜之間的混合大致可分為聚合型、整合型、以及致密型。前兩種在忽略了各組分邊界效應(yīng)的情況下被看作是線性混合，而致密型混合由于各組分混合的非常緊密，因此被看作是非線性混合。這兩種模型被廣泛應(yīng)用于混合顏料的分析[32]。（1）線性混合模型線性混合模型（LinearMixingModel，LMM）假設(shè)圖像中每個像元是混合物組分和其所占比例，即端元與豐度的線性組合，且各組分之間不發(fā)生相互作用。其模型可用公式（2-1）表示[33]：ri=∑cijaj+ei(2-1)式中ri——混合物在第i波段的反射率；cij——組分j在第i波段的反射率；aj——組分j在混合物中所占比例；ei——第i波段的噪聲。為了滿足實(shí)際應(yīng)用要求，該混合模型必須滿足各端元的豐度非負(fù)，且和為1的約束條件，即滿足公式（2-2）[34]：∑aj=1,aj≥0(2-2)線性混合模型計(jì)算簡單且物理含義明確，但在繪畫表面，入射光子和礦物之間通常會發(fā)生多次折射或反射，這使得線性混合模型不能很好地解釋實(shí)際光譜混合過程。（2）非線性混合模型非線性混合模型（NonlinearMixingModel，NLMM）考慮了多種組分之間的相互作用，是微觀的、多層次的。其中較為典型的兩種包括SAIL（ScatteringbyArbitrarilyInclined

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用聚類分析的方法分類觀察者顏色匹配函數(shù)[J]. 黃敏,郭春麗,何瑞麗,習(xí)永惠.  光譜學(xué)與光譜分析. 2020(02)
[2]膠結(jié)材料在彩繪類文物保護(hù)修復(fù)中的應(yīng)用案例[J]. 蘭德省.  遺產(chǎn)與保護(hù)研究. 2019(01)
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[6]高光譜遙感影像分類研究進(jìn)展[J]. 杜培軍,夏俊士,薛朝輝,譚琨,蘇紅軍,鮑蕊.  遙感學(xué)報(bào). 2016(02)
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[8]高光譜技術(shù)無損鑒定壁畫顏料之研究——以西藏拉薩大昭寺壁畫為例[J]. 王樂樂,李志敏,馬清林,梅建軍.  敦煌研究. 2015(03)
[9]基于CUDA的高光譜圖像虛擬維度并行計(jì)算[J]. 鄭俊鵬,趙遼英.  杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[10]基于光譜特征擬合的藝術(shù)畫顏料成分識別研究[J]. 武鋒強(qiáng),楊武年,李丹.  光散射學(xué)報(bào). 2014(01)

碩士論文
[1]瞿曇寺漢藏兩系壁畫人物造型藝術(shù)特點(diǎn)研究[D]. 仲旭輝.西北師范大學(xué) 2018
[2]中國畫設(shè)色模型的仿真研究[D]. 宋瑞麗.天津大學(xué) 2007



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