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    高光譜相機(jī)解決方案

  • 高光譜相機(jī)：還原涂抹字跡的新利器

  • 信息來(lái)源：彩譜品牌廠家   瀏覽次數(shù)：174    發(fā)表時(shí)間：2025-06-06

  • 在眾多實(shí)際場(chǎng)景中，無(wú)論是刑事案件里文件被蓄意篡改，還是歷史檔案中關(guān)鍵信息遭涂抹，亦或是文物上珍貴的字跡被覆蓋，還原被涂抹的字跡都有著舉足輕重的意義。高光譜相機(jī)技術(shù)的問(wèn)世，為攻克這一難題帶來(lái)了全新的解決方案。它能夠借助對(duì)不同光譜特征的剖析，穿透涂抹層獲取底層字跡的信息，在字跡還原領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新性突破。?

    高光譜相機(jī)能夠在從可見(jiàn)光到近紅外的多個(gè)光譜波段對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像，進(jìn)而獲取目標(biāo)物體的光譜反射率或輻射率數(shù)據(jù)。其工作原理建立在不同物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收、反射和透射特性存在差異的基礎(chǔ)之上。當(dāng)光線照射到涂抹有字跡的紙張或物體表面時(shí)，涂抹層和底層字跡由于化學(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)各不相同，在各個(gè)光譜波段會(huì)呈現(xiàn)出不一樣的光譜響應(yīng)。高光譜相機(jī)通過(guò)將目標(biāo)場(chǎng)景分解為眾多窄光譜波段的圖像序列，能夠捕捉到這些細(xì)微的光譜差異，從而提取出與底層字跡相關(guān)的光譜信息，為后續(xù)的字跡還原工作奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
    一、高光譜相機(jī)用于還原涂抹字跡的顯著優(yōu)勢(shì)?
    （一）非接觸式檢測(cè)?
    高光譜相機(jī)在檢測(cè)過(guò)程中無(wú)需與被檢測(cè)物體直接接觸，這就避免了傳統(tǒng)接觸式檢測(cè)方法可能對(duì)珍貴文物、檔案紙張等造成的物理?yè)p傷，最大程度地保護(hù)了原始材料的完整性。對(duì)于那些具有極高歷史文化價(jià)值的古籍、珍稀文物，這種非接觸式檢測(cè)方式無(wú)疑是至關(guān)重要的，能夠防止在檢測(cè)過(guò)程中因操作不當(dāng)而引發(fā)的損壞，確保文物和檔案的安全。?
    （二）無(wú)損檢測(cè)?
    基于光譜特性的檢測(cè)原理，使得高光譜相機(jī)不會(huì)像化學(xué)試劑處理那樣改變被檢測(cè)物體的化學(xué)組成或物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無(wú)損檢測(cè)。這對(duì)于那些具有重要法律證據(jù)價(jià)值的文件，以及歷經(jīng)歲月滄桑、脆弱易損的文物而言，尤為關(guān)鍵。例如在司法案件中，相關(guān)文件作為重要證據(jù)，必須保證其原始狀態(tài)不受任何破壞，高光譜相機(jī)的無(wú)損檢測(cè)特性就能滿足這一需求，在不影響文件證據(jù)效力的前提下，還原被涂抹的字跡，為案件偵破提供有力支持。?
    （三）高光譜相機(jī)檢測(cè)的高準(zhǔn)確性和可靠性?
    高光譜相機(jī)能夠獲取豐富的光譜信息，精確區(qū)分涂抹層與底層字跡在不同光譜波段的細(xì)微差異，從而極大地提高了字跡還原的準(zhǔn)確性和可靠性。即便是被復(fù)雜涂抹，或者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間老化、褪色的字跡，通過(guò)高光譜分析，也有較大的機(jī)會(huì)得以還原。在對(duì)一些年代久遠(yuǎn)的歷史檔案進(jìn)行處理時(shí)，檔案紙張可能已經(jīng)泛黃、變脆，字跡也因時(shí)間和環(huán)境因素變得模糊不清，甚至被后人無(wú)意或有意地涂抹。高光譜相機(jī)憑借其強(qiáng)大的光譜分析能力，能夠從這些復(fù)雜的背景中精準(zhǔn)識(shí)別出原始字跡的光譜特征，實(shí)現(xiàn)字跡的還原，讓珍貴的歷史信息重見(jiàn)天日。?
    （四）檢測(cè)效率高?
    高光譜相機(jī)可以在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)較大面積的目標(biāo)進(jìn)行成像和光譜數(shù)據(jù)采集，大大提高了檢測(cè)效率。這種高效性使其適用于大規(guī)模的檔案整理、文物普查等工作場(chǎng)景。在對(duì)一個(gè)大型圖書館的歷史檔案進(jìn)行整理時(shí)，可能涉及數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)份文件，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法效率低下且難以保證準(zhǔn)確性。而高光譜相機(jī)能夠快速對(duì)這些檔案進(jìn)行掃描檢測(cè)，短時(shí)間內(nèi)獲取大量數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析迅速定位被涂抹字跡的位置，為后續(xù)的還原工作提供便利，大大加快了檔案整理的進(jìn)程。

    二、高光譜相機(jī)在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用案例

    本實(shí)驗(yàn)采用彩譜高光譜相機(jī)FS-13搭配測(cè)試臺(tái)架，對(duì)被涂抹的文字進(jìn)行修復(fù)
    1號(hào)紅色蠟筆涂抹紅色圓珠筆字跡
    2號(hào)圓珠筆涂抹字跡后用紅色蠟筆覆蓋

    1. 實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器列表

     
    設(shè)備名稱 型號(hào) 配置明細(xì) 備注
    彩譜高光譜相機(jī) FS-13 光譜范圍：400-1000nm；
    光譜分辨率：1200nm    		  
    測(cè)試臺(tái)架 FS-826 測(cè)量平臺(tái)10*15cm  

    2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

    1號(hào)樣品在RGB通道為625nm左右可顯現(xiàn)原文字：以后沒(méi)有故事
     
    2號(hào)樣品在RGB通道為746nm左右顯現(xiàn)原文字最為清晰

    3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    通過(guò)彩譜高光譜相機(jī)拍攝數(shù)據(jù)，對(duì)RGB通道進(jìn)行修改，可以對(duì)被涂抹的文件進(jìn)行修復(fù)。

    三、與傳統(tǒng)字跡還原方法的對(duì)比?

    目前，涂抹掩蓋字跡的顯現(xiàn)方法主要有化學(xué)顯現(xiàn)法和光學(xué)顯現(xiàn)法（紅外拍攝法、反射光譜分析法）。化學(xué)顯現(xiàn)法需要使用化學(xué)試劑與字跡或涂抹物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使字跡顯現(xiàn)。但這種方法存在明顯的弊端，它可能會(huì)對(duì)文件或文物造成不可逆的化學(xué)損傷，改變其原本的性質(zhì)，而且對(duì)于一些已經(jīng)脆弱不堪的紙張或文物，使用化學(xué)試劑可能會(huì)導(dǎo)致其進(jìn)一步損壞。?
    光學(xué)顯現(xiàn)法中的紅外拍攝法，是利用不同物質(zhì)對(duì)紅外線的吸收和反射特性差異來(lái)顯現(xiàn)字跡。然而，對(duì)于大部分涂抹掩蓋筆跡，紅外光線往往并未完全穿透涂抹掩蓋筆跡，因而無(wú)法清晰地顯現(xiàn)出掩蓋字跡。而且當(dāng)原書寫字跡與涂抹掩蓋筆跡對(duì)紅外線的吸收和反射性質(zhì)相近時(shí)，也難以通過(guò)紅外拍攝法區(qū)分二者，導(dǎo)致顯現(xiàn)效果不佳。?
    反射光譜分析法即光譜成像技術(shù)法，也就是高光譜相機(jī)所采用的技術(shù)原理。其檢驗(yàn)過(guò)程屬于光學(xué)無(wú)損檢驗(yàn)，對(duì)檢材沒(méi)有損傷及破壞，相比之下，用它顯現(xiàn)涂抹掩蓋字跡更為安全、可靠且靈敏度高。光譜成像技術(shù)能夠通過(guò)光譜成像儀記錄待檢驗(yàn)物體在一定光譜范圍內(nèi)密集均勻分布的多個(gè)窄波段單色光的反射光亮度分布或熒光亮度分布情況，由多個(gè)不同波段下的單色光影像構(gòu)成光譜影像集。它記錄了被檢驗(yàn)物體在多幅等間隔波長(zhǎng)位置的窄波段單色光亮度分布影像，因此能夠獲取更豐富、詳細(xì)的光譜信息，對(duì)同種物質(zhì)涂抹掩蓋的字跡具有良好的檢驗(yàn)?zāi)芰?，可以與傳統(tǒng)的顯現(xiàn)方法形成互補(bǔ)。同時(shí)，作為一種光學(xué)無(wú)損檢驗(yàn)方法，它有效避免了化學(xué)方法對(duì)涂抹掩蓋字跡檢材的破壞，為后續(xù)檢驗(yàn)工作做好準(zhǔn)備。?

    四、高光譜相機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?

    隨著科技的不斷進(jìn)步，高光譜相機(jī)技術(shù)在字跡還原領(lǐng)域也將不斷發(fā)展和完善。未來(lái)，高光譜相機(jī)可能會(huì)朝著更高的光譜分辨率、更便攜的設(shè)備設(shè)計(jì)以及更智能化的數(shù)據(jù)處理方向發(fā)展。更高的光譜分辨率將使其能夠捕捉到更細(xì)微的光譜差異，進(jìn)一步提高字跡還原的準(zhǔn)確性和清晰度。便攜化的設(shè)備設(shè)計(jì)將方便研究人員在野外、現(xiàn)場(chǎng)等不同環(huán)境下對(duì)文物、檔案等進(jìn)行檢測(cè)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。智能化的數(shù)據(jù)處理則能夠通過(guò)人工智能算法快速對(duì)大量的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，提高工作效率，同時(shí)還可能實(shí)現(xiàn)對(duì)字跡的自動(dòng)識(shí)別和修復(fù)建議，為相關(guān)工作提供更便捷、高效的支持。?
    高光譜相機(jī)技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在還原被涂抹字跡方面展現(xiàn)出了巨大的潛力和應(yīng)用價(jià)值。無(wú)論是在司法案件偵破、歷史檔案保護(hù)，還是文物研究與保護(hù)等領(lǐng)域，都發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，相信高光譜相機(jī)將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為我們揭示更多隱藏在歷史長(zhǎng)河中的信息，助力人類文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承以及社會(huì)的公平正義。
     
     
     
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