针对壁画鉴赏中对科学分析方法的需求, 根据光谱成像及光谱分析方法在壁画处理中的特点与优势, 重点讨论了光谱成像技术在壁画鉴赏处理中的应用, 其可以辅助传统的专家经验鉴定方法, 提供更丰富客观的画作信息, 实现作品的鉴赏分析。 光谱成像与分析方法是一类重要的科学分析方法, 因其具有非接触、 破损少甚至无破损、 科学、 准确、 可量化等特点, 可应用于壁画修复、 信息提取、 颜料分析、 特征增强、 鉴赏分析等。 首先, 从技术实现角度出发给出具体的鉴赏应用方向。 然后, 基于光谱特征分析、 主成分分析、 独立分量分析、 相关性判别、 人机交互处理等方法, 对实际观测的韩休墓壁画进行实验处理, 验证技术应用的实验效果, 最后, 结合应用实验提出包括规范化采集、 图谱特征分析、 图谱处理系统等关键技术还需进一步解决。 实验结果表明, 利用光谱成像分析技术可以实现壁画颜料信息的判读, 隐藏信息的提取、 弱信息的增强, 不同属性的分类识别, 同时, 还可以综合特殊需求, 开展画作图谱探索性研究, 如壁画处理中的涂改小孩分析、 画作修复等。

提出一种基于液晶可调滤光片(LCTF)与两片液晶可调相位延迟器(LCVR)构成的偏振高光谱成像系统, 相对于传统LCTF具有转动部件以及无法获取全部偏振态的特点, 本系统能够静态凝视成像并且测量目标完整的Stokes参量。 通过对两片LCVR取四组不同延迟组合, 构造了一个4×4复原矩阵来获取目标的原始全偏振信息。 使用干涉光强法, 对两片LCVR分别进行了延迟-电压特性的精确测量； 在633 nm下验证了全偏振复原算法, 通过对误差分析, 得到了较好的反演Stokes参数和相应的DoLP与Orient计算值, 验证了复原算法的可靠性, 可以为全偏振态高光谱遥感成像提供有效的数据。

静态迈克耳孙干涉仪是一种实体式像面干涉仪, 可以解决干涉光谱成像仪大视场的技术难点。在采样过程中, 静态迈克耳孙干涉仪会引入光程差的非线性干涉误差, 导致无法准确复原光谱, 因此需要对非线性干涉误差进行修正。分析了非线性干涉误差的理论模型, 提出了基于数值拟合的非线性干涉光谱数据重构算法, 并进行了仿真验证。仿真结果表明, 采用数值拟合的重构算法可成功复原目标光谱, 消除非线性干涉误差; 与采用线性拟合的重构算法相比, 使用柯西色散公式拟合的重构算法的光谱复原精度更高, 且吸收峰处的反演光谱与入射光谱的相对误差小于0.7%。

基于二向反射模型, 对碳纤维、渗碳膜、F46和OSR四种典型的空间目标样本的偏振光谱数据进行测量; 通过测算样本Stokes参量获取样品多角度下的线偏振度与偏振角信息, 并对其进行统计.结果表明, 样本线偏振度和线偏振角的均值、方差之间存在较大差异, 对比分析样本均值和方差之间的关系能有效提高目标的探测和识别性能, 可以解决传统光谱技术上产生的“同物异谱”和“同谱异物”问题; 所获取的偏振特性可为偏振遥感提供更多的光学信息.