[发明专利]一种基于光谱成像技术的书画鉴定图谱特征表示方法

说明书

本发明提供一种基于光谱成像技术的书画鉴定图谱特征表示方法，选择书画作品中的笔锋、墨汁、颜料、画风、题跋、印章和/或纸娟裱进行特征表达。为书画光谱成像鉴定技术提供一种鉴定分析元素的图谱特征表示方法，辅助计算机进行知识的量化，构建鉴定模型和算法的基本单元，最终，更好地完成书画科学鉴定，该特征表示方法具有量化、全面、模拟专家鉴定知识等特点，能保证书画技术鉴定的准确性。解决了书画鉴定困难及存在作假的问题。

技术领域

本发明涉及一种书画鉴定技术的图谱特征表示方法，尤其涉及一种基于光谱成像技术的书画鉴定图谱特征表示方法。

背景技术

书画艺术品具有较高的艺术价值和经济价值，因而，书画作假现象日渐增多，伪作数量占比越来越高，作伪手段及技巧也日益熟练隐蔽，对于书画交易与收藏来说危害巨大，对传统书画文化传承影响恶劣。

书画鉴定作为保护书画交易、拍卖及收藏的公正手段，具有重要的社会意义和市场意义。传统的基于专家人眼的目鉴方法，通常只能分析书画的空间信息和墨汁色的可见光信息，而由于人眼获取的信息是积分累加信息，其信息较为单一，不具备谱分辨能力，对笔墨汁材质等属性无法识别，因此，对那些高质量临摹，多层拆分，增补作假等新型作伪手段无法做出准确的判断，尤其是笔法、构图、墨汁色、纸张、印章等方面的辨伪，较为困难。同时，随着利益的驱使，现在专家鉴定存在着配合作假的可能，而随着年龄的增加，专业的书画鉴定专家也越来越少。基于此，亟需客观科学的书画鉴定技术手段。

发明内容

光谱成像技术综合光谱和成像的特点，可获取目标空间和光谱的双重信息，可覆盖可见光到热红外的一系列波段，具有遥感探测和定量分析的优势，以及无损、快捷和属性识别等特点。数百个波谱和高的波谱分辨率使其可以检测书画表面微弱的材质、颜料、印章等变化。

对于伪作，其临摹水平再高，也只是空间信息和真作一致，没法做到用料完全和原迹一致，其在墨汁、色、章、纸等多方面总会存在一定差异，这些差异是光谱成像可以发现的，即便是现在流行的光谱作伪，其也只能做到可见光区域和真画用料一致，而无法保障全谱段一致，因此，光谱成像与分析技术可作为一种重要的书画鉴定的方法。

对于书画光谱成像鉴定技术来说，首先需要解决书画鉴定元素的图谱特征化表示问题，只有获得上述基本特征表达后，才能利用丰富的书画作品及作家背景知识，进行分析判断，达到判断真假及断代等目的。虽然现有经验鉴定所用的元素种类很多，但对于计算机分析，必须选择那些可数字化表示的特征元素，并对上述可鉴定元素的进行数字化特征表示。

本发明的目的是提供一种基于光谱成像技术的书画鉴定图谱特征表示方法，利用获取的特征实现书画光谱成像鉴定，解决书画鉴定困难及存在作假的问题。

本发明的技术解决方案是提供一种基于光谱成像技术的书画鉴定图谱特征表示方法，其特殊之处在于：选择书画作品中的笔锋、墨汁、颜料、画风、题跋、印章和/或纸娟裱进行特征化表示。

进一步地，笔锋的特征表示方法为：

首先，对书画高光谱图像进行主成分变换，得到第一主成分图像；

然后，对第一主成分图像使用特征窗遍历，完成横竖撇捺四种特征与第一主成分图像上的遍历窗的相似度计算，得到一系列横竖撇捺四种特征与遍历窗的相似角；将该相似角构成的横竖撇捺四种匹配度进行各自统计，得到四组统计直方图作为笔锋的特征表达。

进一步地，墨汁、颜料的特征表示方法为：

首先获取待鉴定书画作品中的墨汁或颜料的光谱信息；

其次将待鉴定书画作品中的墨汁或颜料光谱信息与已知的特征库中对应的原始墨汁或颜料的光谱信息进行光谱匹配，具体按下面公式计算：

首先，求光谱角SAM(x，s)和光谱信息散度SID(x，s)：