壁畫顏料層病害狀態(tài)的光學相干層析成像檢測實驗研究
發(fā)布時間：2024-10-03 06:28
彩繪壁畫在我國擁有悠久歷史,它表面的顏料層構成優(yōu)美多彩的圖案,不僅有重要的藝術價值,而且因蘊含當時豐富的社會文化信息而具有重要的歷史價值及研究意義。然而由于壁畫受到自然侵害、保存環(huán)境不佳的影響,會產(chǎn)生起甲、空鼓、霉變、裂隙、顏料層脫落等病害,若不能及時對這些病害進行檢測與防治,會導致壁畫損毀,造成不可挽回的損失。而常見的檢測方法中,目測法、敲擊法、紅外熱成像技術、光譜成像技術、超聲層析成像技術等病害檢測方法存在其局限性,難于滿足壁畫顏料層結構和病害等信息檢測的需求。光學相干層析成像(OCT)是一種完全無損、高分辨率、非接觸的三維斷層成像技術,其軸向分辨率一般為3μm-15μm,空氣中的成像深度一般為2mm,因此OCT非常適用于厚度在數(shù)十至數(shù)百微米的壁畫顏料層的病害檢測。本文以壁畫顏料層病害無損檢測為背景,對壁畫病害的OCT檢測技術進行了相關的實驗研究,所做的研究工作和取得的結果如下:(1)介紹了譜域光學相干層析成像(SD-OCT)的原理,闡述了SD-OCT對文物壁畫進行檢測的特點,對館藏壁畫文物進行了檢測,通過對顏料層的OCT圖分析,獲得壁畫顏料層與地仗層的位置和形貌特征,以及裂隙、霉變...
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 彩繪壁畫的構成和顏料層常見病害特點
1.3 現(xiàn)有壁畫顏料層病害檢測方法
1.3.1 目測法和敲擊法
1.3.2 紅外熱成像技術
1.3.3 光譜成像技術
1.3.4 超聲層析成像技術
1.4 光學相干層析成像技術
1.5 論文結構及主要工作
第二章 譜域光學相干層析成像原理與系統(tǒng)特性
2.1 光學相干層析成像技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
2.2 譜域光學相干層析成像原理
2.3 譜域光學相干層析成像系統(tǒng)性能
2.3.1 軸向分辨率
2.3.2 橫向分辨率
2.3.3 成像深度
2.4 本章小結
第三章 SD-OCT對文物壁畫顏料層病害的成像檢測與結果分析
3.1 裂隙病害的檢測結果及其判別分析
3.2 霉變病害的檢測結果及其分析
3.3 起甲病害的檢測結果及其特征分析
3.4 空鼓病害的檢測結果及其特征分析
3.5 顏料層脫落病害的檢測結果及其分析
3.6 en-face成像與壁畫底稿線的檢出
3.7 修復區(qū)域的檢測結果及其分析
3.8 本章小結
第四章 斐索干涉儀結構的SD-OCT成像原理及檢測實驗
4.1 斐索干涉儀結構的共光路OCT成像原理
4.1.1 斐索干涉原理
4.1.2 光纖斐索干涉儀原理
4.1.3 斐索干涉儀結構的SD-OCT系統(tǒng)成像原理
4.2 斐索干涉儀結構的SD-OCT系統(tǒng)搭建
4.2.1 多模漸變折射率光纖的準直原理
4.2.2 基于多模漸變折射率光纖的斐索干涉型OCT探頭的制作
4.2.3 斐索干涉型OCT探頭的光學特性
4.2.4 基于多模漸變折射率光纖的斐索干涉型SD-OCT系統(tǒng)
4.3 實驗過程與結果討論
4.3.1 距離標定
4.3.2 牛角工藝品內部結構成像及分析
4.3.3 顏料層結構成像及分析
4.3.4 模擬壁畫顏料層起甲病害檢測及分析
4.3.5 模擬壁畫顏料層脫落病害檢測及分析
4.3.6 模擬壁畫顏料層皰疹病害檢測及分析
4.4 斐索干涉型SD-OCT系統(tǒng)的特點分析
4.5 本章小結
第五章 用于SD-OCT系統(tǒng)穩(wěn)定性檢測的光纖振動傳感器研究
5.1 SD-OCT系統(tǒng)穩(wěn)定性對檢測結果的影響分析
5.2 基于細芯光纖和布拉格光柵的模式轉換振動傳感器原理及其結構
5.2.1 細芯光纖的模式特征
5.2.2 少模光纖布拉格光柵模式耦合特征
5.2.3 光纖布拉格光柵的應變傳感原理
5.2.4 光纖布拉格光柵的振動傳感原理
5.3 基于細芯光纖布拉格光柵的模式轉換的應變傳感器制作
5.4 傳感器對應變的響應特性
5.4.1 傳感器對拉伸應變的響應特性
5.4.2 傳感器對扭轉應變的響應特性
5.5 傳感器對振動響應的特性與分析
5.6 本章小結
總結
1.本文工作總結
2.研究工作存在的問題以及工作展望
參考文獻
碩士學位期間取得的科研成果
致謝
本文編號：4006863
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 彩繪壁畫的構成和顏料層常見病害特點
1.3 現(xiàn)有壁畫顏料層病害檢測方法
1.3.1 目測法和敲擊法
1.3.2 紅外熱成像技術
1.3.3 光譜成像技術
1.3.4 超聲層析成像技術
1.4 光學相干層析成像技術
1.5 論文結構及主要工作
第二章 譜域光學相干層析成像原理與系統(tǒng)特性
2.1 光學相干層析成像技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
2.2 譜域光學相干層析成像原理
2.3 譜域光學相干層析成像系統(tǒng)性能
2.3.1 軸向分辨率
2.3.2 橫向分辨率
2.3.3 成像深度
2.4 本章小結
第三章 SD-OCT對文物壁畫顏料層病害的成像檢測與結果分析
3.1 裂隙病害的檢測結果及其判別分析
3.2 霉變病害的檢測結果及其分析
3.3 起甲病害的檢測結果及其特征分析
3.4 空鼓病害的檢測結果及其特征分析
3.5 顏料層脫落病害的檢測結果及其分析
3.6 en-face成像與壁畫底稿線的檢出
3.7 修復區(qū)域的檢測結果及其分析
3.8 本章小結
第四章 斐索干涉儀結構的SD-OCT成像原理及檢測實驗
4.1 斐索干涉儀結構的共光路OCT成像原理
4.1.1 斐索干涉原理
4.1.2 光纖斐索干涉儀原理
4.1.3 斐索干涉儀結構的SD-OCT系統(tǒng)成像原理
4.2 斐索干涉儀結構的SD-OCT系統(tǒng)搭建
4.2.1 多模漸變折射率光纖的準直原理
4.2.2 基于多模漸變折射率光纖的斐索干涉型OCT探頭的制作
4.2.3 斐索干涉型OCT探頭的光學特性
4.2.4 基于多模漸變折射率光纖的斐索干涉型SD-OCT系統(tǒng)
4.3 實驗過程與結果討論
4.3.1 距離標定
4.3.2 牛角工藝品內部結構成像及分析
4.3.3 顏料層結構成像及分析
4.3.4 模擬壁畫顏料層起甲病害檢測及分析
4.3.5 模擬壁畫顏料層脫落病害檢測及分析
4.3.6 模擬壁畫顏料層皰疹病害檢測及分析
4.4 斐索干涉型SD-OCT系統(tǒng)的特點分析
4.5 本章小結
第五章 用于SD-OCT系統(tǒng)穩(wěn)定性檢測的光纖振動傳感器研究
5.1 SD-OCT系統(tǒng)穩(wěn)定性對檢測結果的影響分析
5.2 基于細芯光纖和布拉格光柵的模式轉換振動傳感器原理及其結構
5.2.1 細芯光纖的模式特征
5.2.2 少模光纖布拉格光柵模式耦合特征
5.2.3 光纖布拉格光柵的應變傳感原理
5.2.4 光纖布拉格光柵的振動傳感原理
5.3 基于細芯光纖布拉格光柵的模式轉換的應變傳感器制作
5.4 傳感器對應變的響應特性
5.4.1 傳感器對拉伸應變的響應特性
5.4.2 傳感器對扭轉應變的響應特性
5.5 傳感器對振動響應的特性與分析
5.6 本章小結
總結
1.本文工作總結
2.研究工作存在的問題以及工作展望
參考文獻
碩士學位期間取得的科研成果
致謝
本文編號：4006863
本文鏈接：http://www.lk138.cn/shekelunwen/kgx/4006863.html
