基于空譜聯合特征的壁畫稀疏多光譜圖像顏料分類方法

蔚道權，王慧琴，王可，王展，甄剛

（1 西安建筑科技大學信息與控制工程學院，西安 710055）

（2 陜西省文物保護研究院，西安 710075）

0 引言

壁畫是中國文化長河中的瑰寶，在歷史、科學和藝術等方面具有很高的研究價值，顏料作為壁畫的重要創作材料，是其重要組成部分。由于年代久遠及各種環境因素的影響，壁畫出現不同程度的畫面模糊、顏料脫落等問題，對顏料鑒定和識別是壁畫后期維護的重要前提。近年來，多光譜成像技術作為基于成像學和光譜學發展起來的新興技術，為壁畫顏料高效檢測識別提供了可靠方法［1］。多光譜圖像是具有數個波段或者數十個波段組成的“數據立方體”，光譜技術與成像技術結合在一幅圖像中，含有豐富的光譜信息和空間信息［2］。在給定已知類別標簽的樣本數據情況下，多光譜圖像顏料的分類實質為通過分析不同顏料的空譜特征來選擇特征參數的過程，特征空間被劃分成不同的子空間，每個像素點被指定給相關的子空間。

多光譜圖像顏料分類逐漸成為光譜數據分析的研究熱點，GONG Mengting 等［3］用高光譜成像系統采集現代中國畫的高光譜圖像，利用光譜角填圖法對繪畫所用顏料進行分類和識別；ZHANG Chenfeng 等［4］對文物顏料光譜吸收特征進行參量化分析，并通過改進的光譜吸收特征擬合算法與標準光譜進行匹配識別，從而得到識別結果；BU Yajing 等［5］根據不同物質對光的吸收特性不同，提出了一種基于可見光譜的顏料識別方法；LI Junfeng 等［6］針對取樣分析技術破壞壁畫文物完整性問題，提出非接觸式可見光譜法原位無損識別壁畫文物礦物質顏料物質成分和粒徑的方法。……