多光谱成像系统监测千年简牍病害变化
科技日报 2026-09-22
近日,在甘肃简牍博物馆科技保护部办公室,工作人员多杰仁钦坐在电脑前,借助多光谱成像系统,向记者展示了一枚汉代简牍的“另一面”。在肉眼观察下,这枚简牍几乎看不出字迹,但在近红外波段的影像中,墨迹的轮廓隐隐浮现;切换到紫外波段,其表面一些肉眼无法察觉的细微裂纹和盐析痕迹变得清晰可见。

据介绍,甘肃简牍博物馆收藏的简牍多为汉代西北边塞遗址出土,材质以胡杨、红柳、松木为主,其年代距今约2000年。它们在极端干旱的戈壁环境中埋藏千年,表面盐渍析出、虫蛀、霉斑、横向开裂等病害十分普遍。这些病害的叠加,直接阻碍了文字释读和研究工作的推进。

“为解决这个难题,馆内引入红外成像技术,利用红外波段对墨迹吸收强烈、对竹木基底吸收较弱的特性,还原和辨识简牍上褪色与隐藏的文字。”多杰仁钦说,“然而,单一波段的拍摄与扫描,仅能还原部分文字信息,难以全面捕捉文物的病害等综合信息。”

为此,从2025年开始,甘肃简牍博物馆与天津恒达文博科技股份有限公司合作,引入该公司自主研发的多光谱成像系统。该系统采用高灵敏度面阵传感器,从近紫外光到近红外光一共采集32个通道的影像,给简牍做了光谱维度的数据展开,实现了这些简牍从“单色”到“全景”的跨越。

今年7月,在陕西省西安市举行的2026年世界互联网大会数字丝路发展论坛上,甘肃简牍博物馆的“简牍文物多光谱采集及病害检测分析项目”,入选《世界互联网大会文化遗产数字化案例集(2026)》的文化遗产保护方向优秀案例。

“不同波长的光对墨迹、污渍、病害的穿透和反射能力各异。”天津恒达文博科技股份有限公司副总经理杜鹏介绍,多光谱技术既能像红外那样让简牍上淡化的字迹“显形”,也能通过不同波段的对比,精准区分原生墨迹与后期污染,并定位盐析、虫蛀等病害的位置和范围,为简牍保护提供了前所未有的数据维度。

面对海量的简牍保护需求,提高数据采集效率尤为重要。在硬件方面,团队研发的多光谱相机,采用高灵敏度传感器,能全自动采集32个通道影像。在软件方面,团队配套开发了数据处理分析系统,打通了从“自动采集”到“数据处理”再到“信息抽取”的全流程,让光谱图像的数字化处理一气呵成。

目前,该项目已对甘肃简牍博物馆500余件(套)简牍文物进行了全方位采集,每件简牍生成33张影像(含原图)。

“简牍是不可再生的有机质文物,在自然状态下会慢慢分解。”多杰仁钦介绍,“通过这项技术,我们给简牍建立了全面的‘病历档案’,可以记录它现在的状态、有哪些病害,过一段时间再采集对比,监测病害变化。”

杜鹏表示,多光谱成像系统还可拓展至书画、器物类等可移动文物,以及石窟壁画、墓葬壁画等不可移动文物,为后续文物多光谱数据存档、隐藏信息提取、虚拟修复等提供关键信息支撑。
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