壁画颜料层病害状态的光学相干层析成像检测实验研究
发布时间：2024-10-03 06:28
彩绘壁画在我国拥有悠久历史,它表面的颜料层构成优美多彩的图案,不仅有重要的艺术价值,而且因蕴含当时丰富的社会文化信息而具有重要的历史价值及研究意义。然而由于壁画受到自然侵害、保存环境不佳的影响,会产生起甲、空鼓、霉变、裂隙、颜料层脱落等病害,若不能及时对这些病害进行检测与防治,会导致壁画损毁,造成不可挽回的损失。而常见的检测方法中,目测法、敲击法、红外热成像技术、光谱成像技术、超声层析成像技术等病害检测方法存在其局限性,难于满足壁画颜料层结构和病害等信息检测的需求。光学相干层析成像(OCT)是一种完全无损、高分辨率、非接触的三维断层成像技术,其轴向分辨率一般为3μm-15μm,空气中的成像深度一般为2mm,因此OCT非常适用于厚度在数十至数百微米的壁画颜料层的病害检测。本文以壁画颜料层病害无损检测为背景,对壁画病害的OCT检测技术进行了相关的实验研究,所做的研究工作和取得的结果如下:(1)介绍了谱域光学相干层析成像(SD-OCT)的原理,阐述了SD-OCT对文物壁画进行检测的特点,对馆藏壁画文物进行了检测,通过对颜料层的OCT图分析,获得壁画颜料层与地仗层的位置和形貌特征,以及裂隙、霉变...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 彩绘壁画的构成和颜料层常见病害特点
1.3 现有壁画颜料层病害检测方法
1.3.1 目测法和敲击法
1.3.2 红外热成像技术
1.3.3 光谱成像技术
1.3.4 超声层析成像技术
1.4 光学相干层析成像技术
1.5 论文结构及主要工作
第二章 谱域光学相干层析成像原理与系统特性
2.1 光学相干层析成像技术的发展及研究现状
2.2 谱域光学相干层析成像原理
2.3 谱域光学相干层析成像系统性能
2.3.1 轴向分辨率
2.3.2 横向分辨率
2.3.3 成像深度
2.4 本章小结
第三章 SD-OCT对文物壁画颜料层病害的成像检测与结果分析
3.1 裂隙病害的检测结果及其判别分析
3.2 霉变病害的检测结果及其分析
3.3 起甲病害的检测结果及其特征分析
3.4 空鼓病害的检测结果及其特征分析
3.5 颜料层脱落病害的检测结果及其分析
3.6 en-face成像与壁画底稿线的检出
3.7 修复区域的检测结果及其分析
3.8 本章小结
第四章 斐索干涉仪结构的SD-OCT成像原理及检测实验
4.1 斐索干涉仪结构的共光路OCT成像原理
4.1.1 斐索干涉原理
4.1.2 光纤斐索干涉仪原理
4.1.3 斐索干涉仪结构的SD-OCT系统成像原理
4.2 斐索干涉仪结构的SD-OCT系统搭建
4.2.1 多模渐变折射率光纤的准直原理
4.2.2 基于多模渐变折射率光纤的斐索干涉型OCT探头的制作
4.2.3 斐索干涉型OCT探头的光学特性
4.2.4 基于多模渐变折射率光纤的斐索干涉型SD-OCT系统
4.3 实验过程与结果讨论
4.3.1 距离标定
4.3.2 牛角工艺品内部结构成像及分析
4.3.3 颜料层结构成像及分析
4.3.4 模拟壁画颜料层起甲病害检测及分析
4.3.5 模拟壁画颜料层脱落病害检测及分析
4.3.6 模拟壁画颜料层疱疹病害检测及分析
4.4 斐索干涉型SD-OCT系统的特点分析
4.5 本章小结
第五章 用于SD-OCT系统稳定性检测的光纤振动传感器研究
5.1 SD-OCT系统稳定性对检测结果的影响分析
5.2 基于细芯光纤和布拉格光栅的模式转换振动传感器原理及其结构
5.2.1 细芯光纤的模式特征
5.2.2 少模光纤布拉格光栅模式耦合特征
5.2.3 光纤布拉格光栅的应变传感原理
5.2.4 光纤布拉格光栅的振动传感原理
5.3 基于细芯光纤布拉格光栅的模式转换的应变传感器制作
5.4 传感器对应变的响应特性
5.4.1 传感器对拉伸应变的响应特性
5.4.2 传感器对扭转应变的响应特性
5.5 传感器对振动响应的特性与分析
5.6 本章小结
总结
1.本文工作总结
2.研究工作存在的问题以及工作展望
参考文献
硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：4006863
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 彩绘壁画的构成和颜料层常见病害特点
1.3 现有壁画颜料层病害检测方法
1.3.1 目测法和敲击法
1.3.2 红外热成像技术
1.3.3 光谱成像技术
1.3.4 超声层析成像技术
1.4 光学相干层析成像技术
1.5 论文结构及主要工作
第二章 谱域光学相干层析成像原理与系统特性
2.1 光学相干层析成像技术的发展及研究现状
2.2 谱域光学相干层析成像原理
2.3 谱域光学相干层析成像系统性能
2.3.1 轴向分辨率
2.3.2 横向分辨率
2.3.3 成像深度
2.4 本章小结
第三章 SD-OCT对文物壁画颜料层病害的成像检测与结果分析
3.1 裂隙病害的检测结果及其判别分析
3.2 霉变病害的检测结果及其分析
3.3 起甲病害的检测结果及其特征分析
3.4 空鼓病害的检测结果及其特征分析
3.5 颜料层脱落病害的检测结果及其分析
3.6 en-face成像与壁画底稿线的检出
3.7 修复区域的检测结果及其分析
3.8 本章小结
第四章 斐索干涉仪结构的SD-OCT成像原理及检测实验
4.1 斐索干涉仪结构的共光路OCT成像原理
4.1.1 斐索干涉原理
4.1.2 光纤斐索干涉仪原理
4.1.3 斐索干涉仪结构的SD-OCT系统成像原理
4.2 斐索干涉仪结构的SD-OCT系统搭建
4.2.1 多模渐变折射率光纤的准直原理
4.2.2 基于多模渐变折射率光纤的斐索干涉型OCT探头的制作
4.2.3 斐索干涉型OCT探头的光学特性
4.2.4 基于多模渐变折射率光纤的斐索干涉型SD-OCT系统
4.3 实验过程与结果讨论
4.3.1 距离标定
4.3.2 牛角工艺品内部结构成像及分析
4.3.3 颜料层结构成像及分析
4.3.4 模拟壁画颜料层起甲病害检测及分析
4.3.5 模拟壁画颜料层脱落病害检测及分析
4.3.6 模拟壁画颜料层疱疹病害检测及分析
4.4 斐索干涉型SD-OCT系统的特点分析
4.5 本章小结
第五章 用于SD-OCT系统稳定性检测的光纤振动传感器研究
5.1 SD-OCT系统稳定性对检测结果的影响分析
5.2 基于细芯光纤和布拉格光栅的模式转换振动传感器原理及其结构
5.2.1 细芯光纤的模式特征
5.2.2 少模光纤布拉格光栅模式耦合特征
5.2.3 光纤布拉格光栅的应变传感原理
5.2.4 光纤布拉格光栅的振动传感原理
5.3 基于细芯光纤布拉格光栅的模式转换的应变传感器制作
5.4 传感器对应变的响应特性
5.4.1 传感器对拉伸应变的响应特性
5.4.2 传感器对扭转应变的响应特性
5.5 传感器对振动响应的特性与分析
5.6 本章小结
总结
1.本文工作总结
2.研究工作存在的问题以及工作展望
参考文献
硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：4006863
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/kgx/4006863.html
