多光谱成像技术解析

多光谱成像技术解析

说在前面

大家在上学时期都经历过写错作业，铅笔写错的时候用橡皮擦一擦就好，硬笔写错了，那就用改正液嘛，哈哈，还有小时候的改正纸。嗯，先上几张图引来一波回忆杀。

当然，一般写错字了最习惯的用法就是划一下，觉得划一下不够爽，就再多划几下。
有时候紧急需要记录一些信息，然而手头的笔又刚好没墨了且没工夫去找别的笔，那只有用力在纸上写下去字迹，然后再想办法复现记录的文字对吧。没错，多光谱成像技术，就是可以识别这种没有墨汁的文字。

引出技术

在很多老旧的书籍和图册上，曾经出现过的一些字迹随着时间的推移上面的墨水逐渐褪去，这时候，如果要鉴别上面的字迹，相信广大字画市场基本上都是使用放大镜来细细地品读了。

技术原理

现在，美国杜克大学的图书馆使用了多光谱成像技术，使用这种成像技术可以在不同颜色的光谱下进行成像，从而看到肉眼以及普通的相机所看不到的细节。这种技术应用在历史学家、文物鉴定、以及文献保护等领域来说是十分方便的。这时候我们又要提出疑问了，那多光谱成像和普通的相机又有什么区别呢？不难知道，普通相机也是有很多光谱中工作的啊，在设计的时候也是按可见光的光谱曲线进行设计的哦，不然怎么会有彩色的图像呢。

应用场景

杜克大学图书馆的专家Mike Adamo认为：在白光或全光谱的光线下，我们看到从一个物体反射出来的所有波长都“聚集”在一起。但是多光谱成像一次只能分离出物体对单个光谱的成像效果。然后，通过PC的算法搜索这些单光谱图像之间的差异并将它们组合起来，从而提取在白光下可能无法检测到的微妙细节。通过算法，增强了不同物体之间对不同光谱的反射和吸收的程度的差异，从这些差异中，可以找到很多看不见的细节。同时，该项目组也发现了鲁宾斯坦稀有图书和手稿图书馆收藏的《普林尼自然历史》（Pliny＇s Natural History）作者的珍贵线索。下面这张图说的就是这事，正常人或者普通的相机根本就只能看到黑糊糊的一片像左侧这样，而经过多光谱技术之后的图像就如右侧所示。

没错，最典型的应用就是用多光谱技术看见了历史文物中肉眼看不见的很多细节。
另外，多光谱技术也可来于读取已被擦除和被字迹覆盖的文字。通过字迹写过的痕迹，墨迹虽然褪去，但被笔划过的细微字痕，当不同光谱照过来，反射的情况由于物理的深浅差异，其反射回到相机中的光束自然是有差异的，计算机算法会放大不同光谱照反射回来的这些差异，提取出肉眼或者普通自然光下难以发现的微妙细节。

其他应用

在红楼梦的研究里，有些残本可能还尚存人间，利用这种技术，去发掘手稿中的注解的区别，是不是很有意思。用来鉴定民间的很多有价值的书籍，是很有帮助的。嗯，这里是不是又可以引出一个商机，搭建一套多光谱的系统，专门卖给各大考古、科研机构，还有很多古字画倒卖商，能给他们提供不少帮助。当然，不可能卖很多，毕竟这种机构是有限的，但价格可以卖高一点嘛，毕竟花的是政府的钱，如果是倒卖字画的，也都不缺钱。没错，放在实验室的使用高精尖的光学系统哈价格当然要贵点，而手持式的，就用挫一点的系统采集就好，肉眼去看，连分析都不需要了，这样可以走量。哈哈，说多了。

小结

多光谱成像技术有异于普通的全光谱或者白光成像，它是将不同的光谱分离进行多次成像，而普通的全光谱成像是多个光谱一次成像。通过这种不同光谱下物体的吸收和反射的程度不一致来采集同一个物体得到多张不同的成像图像，然后对这些图像进行细节增强和特征提取的算法进行处理，找出不同细节的一种光电技术，也算是机器视觉中的一种应用。
这种技术还可用于追踪保护措施的有效性，例如胶带或剩余粘合剂等，用来办案的案例也有哦。
好了，文章完。
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