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结合小波变换和高光谱影像的壁画线条增强方法研究
1
作者
段鲁楠
张爱武
+2 位作者
陈云生
高峰
郭巨文
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第9期2676-2683,共8页
由于年代久远,古代壁画往往画面模糊、线条丢失,难以辨别,而高光谱成像技术可以捕捉目标物质和能量的微变化,有利于增强壁画模糊或丢失的细节信息。因此,利用成像高光谱数据,提出了一种结合小波变换的壁画线条信息增强方法。首先,运用...
由于年代久远,古代壁画往往画面模糊、线条丢失,难以辨别,而高光谱成像技术可以捕捉目标物质和能量的微变化,有利于增强壁画模糊或丢失的细节信息。因此,利用成像高光谱数据,提出了一种结合小波变换的壁画线条信息增强方法。首先,运用分段最小噪声分离(MNF)变换,用最大平均梯度法选择最优MNF波段影像,提取纯净端元,通过全约束最小二乘光谱解混反演对应丰度图,选择线条丰度图与最优MNF波段影像进行波段运算,获得线条增强影像。然后,用MNF逆变换后的影像合成真彩色影像,将线条增强影像与真彩色影像通过高斯滤波增强细节信息,分别进行Haar小波分解,并将两者对应的高频信息融合,保留真彩色影像分解的低频信息,重构得到线条增强的彩色影像。实验表明:通过山西义居寺壁画进行验证,与主成分分析线条特征增强方法对比,该方法平均梯度和边缘强度分别增加0.083 7和15.253 1,具有更好的线条特征增强效果,为后续壁画的保护修复提供帮助。
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关键词
成像高光谱
端元提取
小波变换
图像融合
线状特征增强
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职称材料
西藏扎什伦布寺壁画的科学研究
被引量：
1
2
作者
黄亚珍
宋燕
+1 位作者
郭巨文
魏书亚
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期2488-2493,共6页
壁画是寺院建筑的重要装饰元素,也是藏传佛教艺术的重要组成部分。扎什伦布寺始建于明正统12年(公元1447年),作为后藏最大的寺院,寺内保存了大量精美壁画,这些壁画对研究藏传佛教及佛教艺术具有重要意义。扎什伦布寺自建寺起一直为传播...
壁画是寺院建筑的重要装饰元素,也是藏传佛教艺术的重要组成部分。扎什伦布寺始建于明正统12年(公元1447年),作为后藏最大的寺院,寺内保存了大量精美壁画,这些壁画对研究藏传佛教及佛教艺术具有重要意义。扎什伦布寺自建寺起一直为传播佛教文化服务,经历了频繁的大规模修建。为了解扎什伦布寺壁画的制作材料与工艺,为今后壁画的保护及修复提供重要的参考及科学支撑,选取寺内强巴佛殿四层北壁、吉康扎仓南殿西侧的典型壁画,共采集8个样品。采用超景深三维视频显微镜观察壁画的制作结构,显微激光拉曼光谱仪对有机与无机颜料的成分信息进行表征,偏光显微镜根据晶体的光学信息鉴别拉曼光谱相似的颜料颗粒,X射线衍射仪用于测定地仗成分,扫描电镜/能谱仪则对微观数据进行确认和补充。通过分析研究,壁画由地仗层、准备层、颜料层构成。颜料包括矿物及人工合成颜料,其中红色颜料为朱砂与颜料红14,绿色颜料为块铜矾、酞菁绿,黑色颜料为碳黑,黄色颜料为雌黄,蓝色颜料为合成群青。颜料红14与酞菁绿为有机合成颜料,合成群青则为无机合成颜料。块铜矾作为矿物颜料,在欧洲曾用于架上画、壁画、手稿等艺术作品中,但在国内还未曾发现其使用历史,这一发现扩展了对绿色颜料的认识。壁画的地仗层依据藏式壁画制作传统使用了阿嘎土,准备层则由黄土制备。研究结果表明,壁画制作时以阿嘎土打底,刷一层黄土找平壁面,以胶调和颜料绘制于黄土层之上。壁画除了使用一些常见的传统藏式壁画材料,还发现了一些近代人工合成材料,说明扎什伦布寺强巴佛殿四层北壁及吉康扎仓南殿西侧壁画曾经历过重绘或补绘。该研究结果不仅弥补了扎什伦布寺壁画的研究空缺,也为扎什伦布寺修缮历史的补充及完善提供了重要证据。
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关键词
扎什伦布寺
壁画
颜料
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职称材料
题名
结合小波变换和高光谱影像的壁画线条增强方法研究
1
作者
段鲁楠
张爱武
陈云生
高峰
郭巨文
机构
首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室
首都师范大学空间信息技术教育部工程研究中心
中国文化遗产研究院
出处
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第9期2676-2683,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFF0906700,2023YFF0906704)
国家自然科学基金项目(41571369)资助。
文摘
由于年代久远,古代壁画往往画面模糊、线条丢失,难以辨别,而高光谱成像技术可以捕捉目标物质和能量的微变化,有利于增强壁画模糊或丢失的细节信息。因此,利用成像高光谱数据,提出了一种结合小波变换的壁画线条信息增强方法。首先,运用分段最小噪声分离(MNF)变换,用最大平均梯度法选择最优MNF波段影像,提取纯净端元,通过全约束最小二乘光谱解混反演对应丰度图,选择线条丰度图与最优MNF波段影像进行波段运算,获得线条增强影像。然后,用MNF逆变换后的影像合成真彩色影像,将线条增强影像与真彩色影像通过高斯滤波增强细节信息,分别进行Haar小波分解,并将两者对应的高频信息融合,保留真彩色影像分解的低频信息,重构得到线条增强的彩色影像。实验表明:通过山西义居寺壁画进行验证,与主成分分析线条特征增强方法对比,该方法平均梯度和边缘强度分别增加0.083 7和15.253 1,具有更好的线条特征增强效果,为后续壁画的保护修复提供帮助。
关键词
成像高光谱
端元提取
小波变换
图像融合
线状特征增强
Keywords
Hyperspectral imaging
Endmember extraction
Wavelet transform
Image fusion
Linear feature enhancemen
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
西藏扎什伦布寺壁画的科学研究
被引量：
1
2
作者
黄亚珍
宋燕
郭巨文
魏书亚
机构
北京科技大学科技史与文化遗产研究院
中国文化遗产研究院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期2488-2493,共6页
基金
国家重点研发项目重点专项(2020YFC1522402)资助。
文摘
壁画是寺院建筑的重要装饰元素,也是藏传佛教艺术的重要组成部分。扎什伦布寺始建于明正统12年(公元1447年),作为后藏最大的寺院,寺内保存了大量精美壁画,这些壁画对研究藏传佛教及佛教艺术具有重要意义。扎什伦布寺自建寺起一直为传播佛教文化服务,经历了频繁的大规模修建。为了解扎什伦布寺壁画的制作材料与工艺,为今后壁画的保护及修复提供重要的参考及科学支撑,选取寺内强巴佛殿四层北壁、吉康扎仓南殿西侧的典型壁画,共采集8个样品。采用超景深三维视频显微镜观察壁画的制作结构,显微激光拉曼光谱仪对有机与无机颜料的成分信息进行表征,偏光显微镜根据晶体的光学信息鉴别拉曼光谱相似的颜料颗粒,X射线衍射仪用于测定地仗成分,扫描电镜/能谱仪则对微观数据进行确认和补充。通过分析研究,壁画由地仗层、准备层、颜料层构成。颜料包括矿物及人工合成颜料,其中红色颜料为朱砂与颜料红14,绿色颜料为块铜矾、酞菁绿,黑色颜料为碳黑,黄色颜料为雌黄,蓝色颜料为合成群青。颜料红14与酞菁绿为有机合成颜料,合成群青则为无机合成颜料。块铜矾作为矿物颜料,在欧洲曾用于架上画、壁画、手稿等艺术作品中,但在国内还未曾发现其使用历史,这一发现扩展了对绿色颜料的认识。壁画的地仗层依据藏式壁画制作传统使用了阿嘎土,准备层则由黄土制备。研究结果表明,壁画制作时以阿嘎土打底,刷一层黄土找平壁面,以胶调和颜料绘制于黄土层之上。壁画除了使用一些常见的传统藏式壁画材料,还发现了一些近代人工合成材料,说明扎什伦布寺强巴佛殿四层北壁及吉康扎仓南殿西侧壁画曾经历过重绘或补绘。该研究结果不仅弥补了扎什伦布寺壁画的研究空缺,也为扎什伦布寺修缮历史的补充及完善提供了重要证据。
关键词
扎什伦布寺
壁画
颜料
Keywords
Tashilhunpo Monastery
Wall painting
Pigment
分类号
K879.41 [历史地理—考古学及博物馆学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结合小波变换和高光谱影像的壁画线条增强方法研究
段鲁楠
张爱武
陈云生
高峰
郭巨文
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
西藏扎什伦布寺壁画的科学研究
黄亚珍
宋燕
郭巨文
魏书亚
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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