在字畫(huà)鑒別領(lǐng)域,準(zhǔn)確區(qū)分書(shū)體真跡和印刷體至關(guān)重要。傳統(tǒng)字畫(huà)鑒別方法依靠觀察線條質(zhì)感、墨色層次、紙張?zhí)卣鞯龋Y(jié)合觸摸、聞味、考據(jù),但此方法太過(guò)主觀,對(duì)經(jīng)驗(yàn)依賴性過(guò)高,不能科學(xué)有效判斷。高光譜鑒別技術(shù)是基于先進(jìn)技術(shù)獲取字畫(huà)不同波長(zhǎng)反射光譜信息,具有非接觸、高分辨率、客觀等優(yōu)勢(shì),可有效提高鑒別的準(zhǔn)確度。
1. DN值
DN值:像元亮度值。無(wú)單位,是一個(gè)整數(shù)值,值大小與傳感器的輻射分辨率、樣品發(fā)射率和散射率等有關(guān)。
2. 高光譜成像原理
色散型高光譜相機(jī)-光柵色散型:利用色散元件(光柵或者棱鏡)進(jìn)行分光,再經(jīng)由成像系統(tǒng)成像在探測(cè)器上。上圖是光柵色散型高光譜相機(jī)的具體原理。
如果我們要對(duì)圖中的這個(gè)樹(shù)葉它每一點(diǎn)的高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)入射光在光柵面進(jìn)行反射,把這一個(gè)點(diǎn)的入射光分解成在不同波長(zhǎng)處的能量分布,再通過(guò)多個(gè)傳感器象元對(duì)具體的不同波長(zhǎng)處的能量進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)圖看到的就需要有一個(gè)反射光柵或者透射光柵對(duì)光線進(jìn)行分光。
這種方式的好處是可以一次性處理一條線上面的所有的點(diǎn)。然后對(duì)每一點(diǎn)不同波長(zhǎng)處的能量可以進(jìn)行一次測(cè)量。所以大多數(shù)光柵型的高光譜相機(jī)都設(shè)計(jì)成線掃描相機(jī)。一次獲取一條線上每一點(diǎn)的所有波長(zhǎng)的光譜數(shù)據(jù)。由于每一點(diǎn)的不同波長(zhǎng)處的光譜數(shù)據(jù)是同時(shí)獲取的,所以就可以對(duì)這一點(diǎn)的不同波長(zhǎng)處的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)計(jì)算。這是光柵型非常重要的一個(gè)特性。光柵型的高光譜相機(jī)就特別適合應(yīng)用在顏色測(cè)量,水果的分類和品質(zhì)、糖度檢測(cè),塑料垃圾回收中塑料的分類這些領(lǐng)域,因?yàn)檫@些應(yīng)用都需要對(duì)每一個(gè)點(diǎn)的不同波長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)運(yùn)算,才能計(jì)算出我們想要的結(jié)果。
3. 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
設(shè)備名稱 | 型號(hào) | 配置明細(xì) | 備注 |
高光譜相機(jī) | FS-13 | 光譜范圍:400-1000nm 光譜分辨率:2.5nm |
在400-1000nm高光譜相機(jī)外置推掃檢測(cè)在書(shū)體真跡和印刷體曲線特征情況
實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程圖如下圖所示:印刷體平滑,沒(méi)有特征峰,反之書(shū)體真跡是有特征峰。
4. 結(jié)論
l 通過(guò)近紅外高光譜相機(jī)FS-13拍攝本次客戶來(lái)樣,從高光譜圖像分析得到書(shū)體真跡和印刷體存在明顯波形差異,確認(rèn)可以用來(lái)檢測(cè)書(shū)法書(shū)體真跡和印刷體區(qū)別。
l 但是由于檢測(cè)樣本少,建議檢測(cè)提供大量樣品實(shí)測(cè),保證測(cè)試穩(wěn)定性。