彩繪壁畫損害狀態(tài)的光纖相干成像檢測技術(shù)研究

發(fā)布時間：2020-11-06 14:43

　　中國有燦爛悠久的文化歷史,古人遺留了大量的珍貴壁畫文物,這些壁畫反映了不同時期、不同地區(qū)、不同民族的科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r以及文化特色。但是這些壁畫隨著時間的推移,自然環(huán)境的變化以及人為破壞干擾,會出現(xiàn)空鼓、起甲、酥堿、煙熏等病害,其中空鼓和起甲現(xiàn)象最為常見,危害程度極大。如果不對這些病害進(jìn)行有效及時的處理,將會對壁畫產(chǎn)生永久性的損傷。處理和保護(hù)的前提是要對壁畫的損傷區(qū)域損傷程度和狀態(tài)有充分的了解,因此對受損壁畫進(jìn)行無損的檢測是必不可少的重要環(huán)節(jié)�，F(xiàn)有的一些檢測手段尚不能滿足要求,如目測法,其檢測結(jié)果的主觀因素較大;近紅外高光譜技術(shù)只能檢測病變位置的表面受損狀態(tài);敲擊法、紅外熱像技術(shù)、探地雷達(dá)法等,雖然可以進(jìn)行檢測,但檢測正確率和精度都不是很高。光學(xué)相干層析技術(shù)是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種三維成像技術(shù),其最早是用于醫(yī)學(xué)眼科診斷,其空氣中成像深度可達(dá)2mm,成像分辨率達(dá)到微米級,非常適用于壁畫起甲等病害的檢測。超聲層析成像技術(shù)也是通過探測超聲回波,得到被測物體內(nèi)部的缺陷,這一方法的成像深度可到十幾厘米,分辨率達(dá)毫米級別,非常適用于壁畫空鼓現(xiàn)象的檢測。本文以壁畫病害檢測為背景,基于光學(xué)相干層析成像技術(shù)和超聲層析成像技術(shù)分別實現(xiàn)對壁畫起甲和空鼓現(xiàn)象的檢測。(1)利用光學(xué)相干層析技術(shù),實現(xiàn)了對壁畫起甲現(xiàn)象的成像,對圖像中的噪聲情況進(jìn)行了分析,采用小波閾值去噪方法,實現(xiàn)了對圖像噪聲的去除。(2)介紹了干涉型光纖超聲傳感器工作原理以及特點(diǎn),對法布里-佩羅(F-P)干涉型光纖超聲傳感器進(jìn)行了研究。理論分析和實驗發(fā)現(xiàn)由于F-P型光纖超聲傳感器的聲探測靈敏度與F-P腔制作材料的樣式模量成反比,因此使用低楊氏模量的NOA 68紫外膠制作F-P光纖傳感器,實現(xiàn)了在空氣中對超聲波的探測,在300k Hz超聲波的作用下,傳感器探測信號的靈敏度為48.13d B。并且通過文中制作的傳感器在空氣中實現(xiàn)對地震物理模型和壁畫空鼓模擬結(jié)構(gòu)的成像。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：K879.41;TH74
【部分圖文】：

壁畫,結(jié)構(gòu)示意圖