應(yīng)用于文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的智能高光譜成像解決方案

高光譜成像是檢測(cè)和評(píng)估繪畫、文獻(xiàn)、掛毯等具有歷史意義的文物的強(qiáng)大工具。它通過(guò)捕捉物體每個(gè)像素處材料獨(dú)特的光譜“指紋" 來(lái)工作， 因此在識(shí)別和分析物體內(nèi)部不同成分方面極為高效。

這種方法具有非接觸、無(wú)損、快速的特點(diǎn)， 對(duì)脆弱文物而言安全性ji高。它能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化分析，包括識(shí)別化學(xué)成分以及物體隨時(shí)間發(fā)生的肉眼不可見(jiàn)的變化。此外， 該技術(shù)可選定特定區(qū)域進(jìn)行深入研究， 無(wú)需對(duì)樣本重新測(cè)量，且采集的數(shù)據(jù)可儲(chǔ)存起來(lái)供未來(lái)參考。

傳統(tǒng)成像技術(shù)僅能測(cè)量物體的尺寸、形狀和紋理， 而高光譜成像則能揭示化學(xué)成分、隱藏變化、老化程度等肉眼無(wú)法察覺(jué)的細(xì)節(jié)。

因此，在遺產(chǎn)科學(xué)領(lǐng)域，光譜成像已被gong認(rèn)為一種安全、穩(wěn)定且可靠的方法，可用于識(shí)別文物內(nèi)部成分、確定其分布情況與濃度 —— 這些成分將通過(guò)其光譜特征被觀察， 并最終完成分類。

每一套 ClydeHSI 系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為完整的端到端解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、精準(zhǔn)且可重復(fù)的高光譜測(cè)量，同時(shí)能輕松適配各類不同流程。

這種設(shè)計(jì)思路確保用戶可在單一系統(tǒng)內(nèi)完成高光譜成像（HSI） 數(shù)據(jù)的采集、顯示與分析， 并依托清晰的工作流程實(shí)現(xiàn)快速周轉(zhuǎn)，最終以可靠性和精準(zhǔn)度提供目標(biāo)參數(shù)。

面向文化遺產(chǎn)科學(xué)的ClydeHSI系統(tǒng)

ClydeHSI 文物掃描儀為文獻(xiàn)、繪畫、掛毯及三維器物的精準(zhǔn)高光譜測(cè)量提供了完整解決方案。每套系統(tǒng)均包含所有必要組件： 光譜相機(jī)、掃描平臺(tái)、照明設(shè)備、對(duì)焦靶標(biāo)、反射標(biāo)準(zhǔn)板，以及用于數(shù)據(jù)采集與分析的軟件。

該系列掃描儀操作簡(jiǎn)便，不僅數(shù)據(jù)采集速度快，還能自動(dòng)調(diào)整焦距、曝光度與掃描速度 。系統(tǒng)提供多種掃描配置及五款相機(jī)選項(xiàng)，可靈活安裝于三腳架、工作臺(tái)，也可作為大面積掃描儀使用。

這類掃描儀可搭載多達(dá)兩臺(tái)光譜相機(jī)， 能同時(shí)采集紫外、可見(jiàn)近紅外、近紅外或短波紅外波段的光譜數(shù)據(jù)。相機(jī)配備可更換鏡頭，適用于不同拍攝距離與放大倍數(shù)， 因此非常適合高分辨率成像場(chǎng)景，包括近距離觀測(cè)作業(yè)。

該系統(tǒng)可配備表面追蹤功能， 能實(shí)時(shí)調(diào)整間距（掃描設(shè)備與樣本表面的距離） ， 以適配不同形狀的樣本及表面高度變化 —— 即使在近距離拍攝時(shí)， 也無(wú)需重新對(duì)焦，從而獲得更優(yōu)的空間分辨率。

每臺(tái)掃描儀交付時(shí)均已完成校準(zhǔn)， 并附帶合格證書，確保其具備精準(zhǔn)的運(yùn)行性能。

掃描儀適用指南

底圖可視化

繪畫顏料在可見(jiàn)光下通常呈不透明狀態(tài)，但在近紅外與短波紅外光譜范圍內(nèi)，往往會(huì)變得半透明或wan全透明。這一特性使得通過(guò)該光譜范圍的高光譜成像技術(shù)，能夠揭示畫作表面下方的隱藏圖層、過(guò)往修復(fù)痕跡以及底圖。這些隱藏細(xì)節(jié)可為研究提供關(guān)鍵線索，包括： 藝術(shù)品的創(chuàng)作過(guò)程、保存與展示歷史、修復(fù)歷程， 以及在真?zhèn)舞b定中判斷所用材料是否符合該時(shí)代或該藝術(shù)家的典型特征。

用于材料識(shí)別的化學(xué)成像測(cè)繪

高光譜成像技術(shù)通過(guò)捕捉并分析寬光學(xué)光譜范圍內(nèi)的光線， 可檢測(cè)出材料獨(dú)特的化學(xué)特征。 這一能力使研究人員能精準(zhǔn)識(shí)別顏料、粘合劑及其他物質(zhì)，還可揭示有機(jī)與合成材料的成分構(gòu)成、發(fā)現(xiàn)修復(fù)工作的痕跡， 并檢測(cè)材料降解產(chǎn)物。這些化學(xué)特征可作為參考數(shù)據(jù)保存，用于對(duì)比分析其他物體的相似性與差異性。

狀態(tài)評(píng)估

高光譜成像技術(shù)具備極gao的靈敏度， 能夠檢測(cè)出物體表面細(xì)微的變化或隱患 —— 這些變化 / 隱患往往無(wú)法通過(guò)肉眼或常規(guī)成像手段識(shí)別。該技術(shù)通過(guò)及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為文物保護(hù)（或物品養(yǎng)護(hù)） 工作提供支持， 使相關(guān)人員能夠及時(shí)采取干預(yù)措施，防止損害進(jìn)一步擴(kuò)大。

該技術(shù)能夠檢測(cè)各類早期劣化問(wèn)題， 例如： 肉眼可見(jiàn)前的顏料褪色、物體表層下方的受潮損壞、多孔材料內(nèi)部的鹽分積聚、生物滋生的早期跡象、粘合劑老化變質(zhì)， 以及金屬器物與含金屬顏料的銹蝕或氧化現(xiàn)象。

數(shù)據(jù)融合

ClydeHSI 系統(tǒng)配備多種適用于不同成像方式的配件，例如高分辨率攝影測(cè)量?jī)x、拉曼光譜儀和微聚焦 X 射線熒光光譜儀 。所有這些傳感器采集的數(shù)據(jù)均可在 ClydeHSI 的 spectraSENS 軟件中進(jìn)行配準(zhǔn)與聯(lián)合分析， 并在定制開發(fā)的 “幕簾查看器"（curtain viewer） 中顯示， 以便直接對(duì)比多組數(shù)據(jù)集及分析結(jié)果。