高光谱成像技术：鉴定文物的“黄金瞳”

近年来，中国科学院空天信息创新研究院高光谱研究团队与故宫博物院在高光谱技术领域开展合作，成功研制了国内第一台文物专用高光谱扫描成像系统，可以实现大幅面平面彩绘类文物高光谱数据的采集、拼接及相关数据处理，在彩绘类文物的隐藏病害提取、颜料工艺研究方面起到了重要作用。

文物鉴定，常被老百姓称作鉴宝。在普通人眼中，鉴宝的意思就是通过一双慧眼，在一堆真真假假的旧物堆里找到宝贝。文物鉴别著名网络小说《黄金瞳》，讲述了一个古董店的小职员，无意间拥有了一双“黄金瞳”，具有远距离VR全景模式看房、鉴别食物质量、看透指纹痕迹盗取保险箱密码、林中导航、鉴宝等功能。小说当然是虚构的，但现实中高光谱成像技术确有“黄金瞳”的能力。

高光谱是高光谱分辨率的简称。普通相机拍摄的是红绿蓝三张照片，合成一张人们看到的彩色照片。高光谱成像技术能够同时拍摄很多张甚至上百张不同色彩的图像，对被拍摄对象的光谱分辨能力更高，也就是高光谱分辨率，因此对目标的识别和分析能力更强。

高光谱成像技术不仅仅是文物鉴定界的“黄金瞳”，更是每一件文物的身份证明。通过扫描系统，高光谱成像技术将文物的全部数据记录、分析、整理之后，可以为每一件文物制作一个说明书，让公众知道文物从哪里来，又归属到哪一类。

近年来在文物鉴定运用过程中，高光谱相关技术在考古遗址勘探、大遗址保护，以及馆藏彩绘类文物保护与研究中发挥了重要作用。比如，高光谱遥感技术是“千里眼+透视眼”的组合，具有辨识物体光谱分辨率高、波段数量多、图谱合一的技术特点，在鉴别文物同时具备文物的光谱信息和空间信息，能够为文物的保护、修复和鉴别提供最有效的数据。

中国科学院空天信息创新研究院高光谱研究团队自主研发了多种类文物高光谱成像扫描系统，通过对壁画或其他书画文物的扫描，可以发现一些人眼看不见的信息，扫描后的数据被储存到工作站中，通过一套专门为故宫博物院研发的文物高光谱数据处理软件，自动将扫描的画作拼接成一幅幅完整图像。通过对不同物质光谱曲线的分析，文物中使用的颜料、矿物成分，在画作上的分布情况、使用浓度，以及创作工具，是否进行过涂改、修补等信息就一目了然了。

高光谱成像技术在文物领域，尤其书画鉴定，能够提供非接触无损探测技术手段，为文物修复提供精准的数据。而除了平面类书画文物外，针对青铜器、玉器、瓷器等立体文物，高光谱成像技术目前正在结合激光三维技术、结构光技术和近景摄影测量技术，助力中国文物数字化技术走在国际前列。

审核编辑 ：李倩