壁画酥碱与盐霜主要由其所含的可溶性盐造成, 具有不可逆性, 严重影响壁画的健康状态, 利用非接触式的高光谱技术对壁画所含可溶性盐进行定量反演具有重要意义。 针对壁画盐分检测成本高、 时效低、 需要实地取样等问题, 提出一种基于高光谱盐分指数的壁画盐含量反演模型。 用黄沙土、 麦秸、 细麻与无水Na2SO4等在室内配制成不同盐含量梯度（盐土比例: 0～1%）的模拟壁画样本, 采用ASD-FieldSpec4HI-RES地物波谱仪进行光谱采集, 将断点校正与平均后的数据建立样本光谱集, 以7∶3的比例将样本集划分用于建模与预测。 对原始反射率（R）进行一阶微分（R＋1D）、 去包络线后一阶微分（CR＋1D）、 倒数的对数后一阶微分（LR＋1D）、 Savitzky-Golay平滑后一阶微分（SG＋1D）4种增强处理, 将原始反射率与增强处理后的光谱数据与盐浓度进行相关分析, 提取贡献度高的前三强相关波段。 用最强相关波段分别进行线性拟合与抛物线拟合建立单波段回归模型。 利用前三相关波段构造一种适用于壁画盐分的高光谱指数（MSI）, 并与归一化盐分指数（NDSI）、 三种盐分指数（SI1 SI2 SI3）、 亮度指数（BI）进行精度评估, 评价指标为决定系数（R2）、 均方根误差（RMSE）、 散点拟合线的斜率与截距。 结果表明: （1）随着盐浓度增加, 反射光谱曲线整体先降低后升高, 盐浓度在0.3%～0.6%范围内壁画样本的反射率最低。 （2）壁画中Na2SO4敏感波段对应为1 420、 1 940与2 210 nm, 在可见光范围也存在光谱响应。 （3）一阶导变换后光谱与盐浓度相关性最强, R2最高提升0.646。 （4）R-1D-MSI反演模型精度最高, R2C与RMSEC分别为0.857与0.116。 该研究可为壁画盐含量的快速、 无损检测提供新的技术手段。

混合颜料比例的确定一直是文物精确修复的难点,传统的文物色彩修复是在基于经验基础上不断试色的过程,效率不高。本文在原有比值导数法的基础上,通过改进特征波段的选取方法,提出基于众数的比值导数光谱法进行光谱解混。利用模拟数据与真实数据进行了检验,结果表明该方法能够缩小修复过程中试色的范围,提高解混精度,在文物混合颜料识别分析中有很大的应用潜力。

彩绘文物是文化遗产研究的重要内容之一。 目前, 许多的化学、 光谱以及数字成像等分析技术应用于彩绘文物研究中, 其中, 高光谱成像技术集光谱分析与成像技术为一体, 具有无损、 快速成像以及“图谱合一”的特点。 其技术特点使得高光谱成像技术在非接触、 无样本的条件下对彩绘文物进行无损研究, 既可以获得彩绘文物的整体形貌特征, 还可以深入分析彩绘文物的光谱特征, 是高光谱成像技术相比于其他彩绘文物研究方法的独特优势。 利用高光谱成像技术研究彩绘文物分为数据采集、 数据分析以及数据应用三步, 其中数据分析与数据应用是研究的主要内容。 通过对高光谱成像技术在彩绘文物中的相关研究成果进行总结归纳, 其数据处理方法主要包括高光谱数据降维、 光谱特征参量化、 光谱解混合以及分类方法四个方面, 并分别描述了四类处理方法的主要功能、 常用方法和已有案例。 从具体应用方向上, 可归纳为视觉增强、 隐含信息挖掘、 保护监测和颜料分析四类, 具体描述了四类应用方向所涵盖的内容以及所解决的问题。 最后对相关研究中存在的挑战和发展前景进行了总结和展望。