文物识别方法技术

本发明专利技术涉及一种识别方法，特别是涉及一种利用三维数据信息特征识别文物是否为原物的文物识别方法。它采用常规的非接触三维显微测量技术，对文物进行非接触测量，采集文物表面的三维数据信息，利用计算机对获取的文物表面的三维数据信息进行特征提取，获得一定高程范围内的三维数据点的投影图片和信息特征，实现计算机对文物三维信息的储存、建档、备案。这样，在文物交流、交换和出展的前后，分两次获得投影图片及其信息特征，进而支持文物是否为原文物的检验鉴定。因此，采用本方法可识别文物的真伪，从根本上防止文物被赝品替换，维护文物安全，保障文物价值，促进文物交流、交换和出展。本方法使用设备少，简便易行，应用前景和市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种识别方法，特别是涉及一种利用三维数据信息特征识别文物是否为原物的。
技术介绍
目前，对馆藏文物、个人收藏文物的档案管理多为照相和文字记录的方法。因此， 对文物的甄别多为表面观察，即凭借经验对文物的质地、色泽、包浆、风格并结合照片进行 判定，但这只是一种感性的、浅表的认识，没有科学客观的检测数据作为判定依据。不同的 文物专家对于同一件文物的识别，往往也会产生很大的意见分歧，导致判定结果截然不同。现在，常用“限制拍照”的方式来防止文物被复制，但这样的措施来维护文物安全 是远远不够的，其原因在于照片只能粗略记录文物表面的二维信息，不能很好地反映文物 表面的深度信息，无法支持文物的三维信息备案，以建立文物的电子数据身份，因而在对文 物进行检验鉴定时缺乏数据依据。当文物返还时，文物管理者、持有者往往怀疑或顾虑自己的文物被替换，容易引起 不必要的争议、纠纷，甚至是犯罪，给文物的管理、交换、交流等带来很大的风险和限制，也 给国家的馆藏文物或个人的收藏文物带来安全隐患。据申请人了解，目前尚无利用文物表面的三维数据信息特征以识别文物是否为原 物的技术方案。因此，文物检验鉴定部门、文物保管者、文物持有者往往难以对文物是否为 原物做出正确的识别。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种，该方法使用设 备少，简便易行。本专利技术提供了一种，它包括以下工艺步骤1)利用常规的文档管理软件，以文本方式将文物基本信息录入计算机的文档管理 系统；2)对文物进行测重、外观测量和相应描述，以文本方式把得到的信息录入计算机 的文档管理系统；3)对文物的表面按比例或者加比例尺进行拍照，并以数据文件的方式保存在计算 机中；4)选择文物表面不易被碰、擦、划、磨的部位，作为采集文物局部三维数据信息的 区域；5)确定采集文物局部三维数据信息的分辨率，所述分辨率为12微米、8微米、4微 米、2. 75微米中的任一种，每一种分辨率在采集三维数据时，都要用到与其采集面积大小相 对应的计算机模拟定位工具——红色矩形框；6)从计算机中调取已经确定分辨率大小的相对应红色矩形框，放在文物表面整体比例照片或者局部比例照片上的局部三维数据信息采集区域处，指令红色矩形框与照片进 行合成，得到标识有采集区域的模拟定位图片，并将图片信息保存在计算机中；7)参照模拟定位图片上标识的相应采集区域，利用常规的三维数据采集仪，对文 物表面相应采集区域进行三维数据信息的采集，获得采集区域的三维数据、显微照片、点云 图，并将这些信息保存在计算机中； 8)利用常规的等高面截取软件，从三维数据中提取信息特征，获得三维数据点的 投影图片及其信息特征，并保存在计算机中；9)在文物备案并返回后，重复4)至8)的步骤，对返回文物的表面对应采集区域再 次进行三维数据信息的采集和信息特征的提取，获得文物表面的投影图片及其信息特征， 并将其保存在计算机中备检；10)对先后两次获得的投影图片进行检验鉴定，得到文物是否为原物的鉴定结论。所述1)步骤中的文物基本信息包括编号、种类、年代、名称、级别、来源、文物持有 单位或者持有人的名称等。所述2)步骤中对文物的外观测量，需要测量文物的长、宽、高、直径等数据以及文 物重量、文物表面形态、花纹形状的描述等。所述3)步骤中对文物的表面按比例或者加比例尺进行拍照，需要根据文物的具 体情况而确定对圆形体、方形体、多面体等文物需要进行各面的拍照；对钱币类文物需要 进行正面和背面的拍照；对字画类文物仅进行正面的拍照；对体积较大的文物要进行整体 和局部的拍照。所述4)步骤中文物局部三维数据信息采集区域的部位和数量，要根据文物的质 地、种类以及文物表面的具体情况来确定，质地硬、不易变形的文物，采集区域可少一些；相 反，采集区域可多一些。所述5)步骤中分辨率的大小与采集区域的面积大小成正比，与采集区域内三维 数据点的多少无关(均为42万个)。分辨率数值越小，表明分辨率越高，反映文物表面的信 息越丰富、越细致，且采集三维数据信息区域的面积越小。所述6)步骤中对于体积较小的文物，可直接调取3)步骤中的数据文件，用于得到 模拟定位照片；而对于体积较大的文物，则需要进行大面积和小面积的按比例拍照，达到逐 步确定采集区域的目的。这一步骤同时为本次采集三维数据和今后再次采集三维数据提供 了相同的定位参照标准。所述7)步骤中的点云图是利用常规软件按照各个点的三维坐标值排列组成的。所述8)步骤中的投影图片源自于文物表面的三维数据。通过对投影图片中点、 线、面形态的解析，可以获得文物表面凸处、凹处的分布形态和它们之间距离及相互位置关 系的信息；获得线条宽窄的变化与文物表面纹理坡度“陡”与“缓”内在联系的信息；还可以 获得线条构成的封闭图形内外轮廓形象、大小、形状和相互位置关系的信息。以上三维数据 及其相互关系的总合，构成了文物表面固有的、客观的信息特征，且可以转化为文物特有的 电子数据身份，进而支持文物的个体识别。利用人工或者机械的方法进行文物的仿制是可 能的，但是在显微状态下其表面微小的三维数据信息特征是不可重建和仿制的。因此，在投 影图片中反映的文物表面信息特征完全可以支持文物的原物识别。为能简洁说明问题起见，以下对本专利技术均简称为本方法。本方法采用常规的非接触三维显微测量技术，对文物进行非接触测量，采集文物 表面的三维数据信息，利用计算机对获取的文物表面的三维数据信息进行特征提取，获得 一定高程范围内的三维数据点的投影图片和信息特征，实现计算机对文物三维信息的储 存、建档、备案。这样，在文物交流、交换和出展的前后，分两次获得投影图片及其信息特征， 进而支持文物是否为原文物的检验鉴定。本方法对文物表面可实现三维数据、显微照片和文本信息的全面而科学的计算机综合管理，可实现文物三维数据信息特征的电子数据身份的建档备案，从根本上防止文物 被赝品替换，维护文物安全，保障文物价值，促进文物交流、交换和出展。对文物进行三维数 据信息的备案后，待文物返还时再按照备案的方法和步骤进行信息特征的提取，通过检验 鉴定达到识别文物原物的目的。因此，采用本方法可识别文物的真伪，且本方法使用设备少，简便易行，应用前景 和市场前景广阔。本方法中所述6)步骤中的模拟定位的方法是调取3)步骤中的数据文件，并以照片的形式 显示在显示器上，或者，利用照相机对文物表面再次进行加比例尺的整体拍照或者局部拍 照，将照片录入到文物信息管理系统中，并显示在显示器上；然后，用图片缩放软件将上述 任一种照片放大或者缩小到与5)步骤中已确定的分辨率相适应的比例，得到一种定比例 的缩放照片；再从计算机中调出5)步骤中已确定分辨率的红色矩形框，并将它移到缩放照 片上，放置在4)步骤中选定的局部三维数据信息采集区域处；最后，在缩放照片上将红色 矩形框叠加合成，得到标识有采集区域的模拟定位图片。所述7)步骤中的三维数据信息采集包括以下工艺步骤a)将文物置于三维数据采集仪的载物台上，调整文物表面的三维数据信息采集区 域，使该区域呈水平状态或使该区域与摄像机主光轴呈垂直状态；b)在三维数据采集仪的显示器一角打开模拟定位图片，参照该图片中标识的相应 采集区域以调整文物的位置，使摄像机传入到显示器上的文物图像的当前位置与本文档来自技高网...

【技术保护点】
文物识别方法，它包括以下工艺步骤：　　１）利用常规的文档管理软件，以文本方式将文物基本信息录入计算机的文档管理系统；　　２）对文物进行测重、外观测量和相应描述，以文本方式把得到的信息录入计算机的文档管理系统；　　３）对文物的表面按比例或者加比例尺进行拍照，并以数据文件的方式保存在计算机中；　　４）选择文物表面不易被碰、擦、划、磨的部位，作为采集文物局部三维数据信息的区域；　　５）确定采集文物局部三维数据信息的分辨率，所述分辨率为１２微米、８微米、４微米、２．７５微米中的任一种，每一种分辨率在采集三维数据时，都要用到与其采集面积大小相对应的计算机模拟定位工具－－红色矩形框；　　６）从计算机中调取已经确定分辨率大小的相对应红色矩形框，放在文物表面整体比例照片或者局部比例照片上的局部三维数据信息采集区域处，指令红色矩形框与照片进行合成，得到标识有采集区域的模拟定位图片，并将图片信息保存在计算机中；　　７）参照模拟定位图片上标识的相应采集区域，利用常规的三维数据采集仪，对文物表面相应采集区域进行三维数据信息的采集，获得采集区域的三维数据、显微照片、点云图，并将这些信息保存在计算机中；　　８）利用常规的等高面截取软件，从三维数据中提取信息特征，获得三维数据点的投影图片及其信息特征，并保存在计算机中；　　９）在文物备案并返回后，重复４）至８）的步骤，对返回文物的表面对应采集区域再次进行三维数据信息的采集和信息特征的提取，获得文物表面的投影图片及其信息特征，并将其保存在计算机中备检；　　１０）对先后两次获得的投影图片进行检验鉴定，得到文物是否为原物的鉴定结论。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马建春，
申请(专利权)人：马建春，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]