文物遗存信息采集作业中,光学部件污染、分光元件偏移会造成光谱信号失真,难以识别文物表层隐藏的痕迹与颜料信息。
文物考古高光谱相机依托分光成像技术捕捉目标物连续光谱信息,能够在不损伤文物的前提下开展考古勘察与遗存分析。熟悉各组成部件功能特点,能够帮助工作者做好设备日常管护,保障文物考古高光谱相机稳定采集文物的光谱影像数据。

1、前置光学镜头组件
前置镜头用于收集文物表面反射光线,对成像进行校正,降低色差与畸变。镜头选用低色散光学材质,适配可见光至近红外波段,能够将文物表面影像清晰投射至狭缝。镜头可更换,根据文物尺寸选择不同视场,镜头表面镀膜,减少杂散光干扰,采集前需要清理镜片表面浮尘。
2、分光与狭缝组件
狭缝控制进入内部的光束范围,分光元件一般采用光栅结构,将入射复合光拆解为不同波长的单色光。该组件是光谱解析的核心,把空间图像信息与光谱信息分离,让探测器可以同时记录图像与光谱数据。组件精度较高,受到震动容易发生偏移,搬运设备时需要做好防护。
3、图像探测器组件
探测器接收分光后的光信号,将光信号转换为电信号,完成数字化采集。探测器具备较高灵敏度,能够捕捉文物表面微弱的光谱差异,分辨不同颜料、土壤残留物的光谱特征。探测器对温度变化较为敏感,长时间工作会产生噪声,需要预留稳定的工作环境。
4、配套照明光源组件
光源提供均匀稳定的照明,规避自然光强弱波动带来的数据偏差。光源输出光谱连续,减少波段缺失,光照角度可微调,降低文物表面反光造成的干扰。光源功率平稳,不会产生大量热量,避免强光与高温对脆弱文物造成影响。
5、数据处理与支撑组件
数据处理单元接收探测器信号,完成光谱图像存储、预处理,配套软件可对光谱曲线进行比对分析。支撑支架与扫描平台用于固定相机,控制扫描移动速度,保证推扫成像的连续性。设备配备校准白板,用于每次采集前的辐射标定,减少系统误差,采集完成后及时备份影像资料。