穿透式影像於文物檢測

藉由X光透視影像觀察畫作內部結構,可以發現在可見光下呈現的主題,下方隱藏著原始畫布舊有的另一幅素描作品。除了透過工藝手法與主題來推斷畫作的歷史與辨別真偽外,影像上不同亮度與顯示的灰階值,代表著該處顏料的材質與密度,亦可作為辨識畫作歷史的根據。1

使用X光透視影像,將畫作投影到偵檢器上,並藉由自動化設備定位拼貼影像,執行完整的畫作掃描。上圖為油畫樣本在五軸X光電腦斷層平台上掃描,並標示拼貼方向與單張影像位置。

1 Schalm, Olivier & Vanbiervliet, Lies & Willems, Peter & Schepper, Peter. (2014). Radiography of paintings: Limitations of transmission radiography and exploration of emission radiography using phosphor imaging plates. Studies in Conservation. 59. 10-23. 10.1179/2047058413Y.0000000088.

本次檢測樣品為一釉燒存錢筒,具有內部中空架構。採用技術為CT成像設備,並擷取半圓周內各角度投影影像,以較少投影數簡化節像流程與重建時間;本影像尺寸為640x480x512 8-bit灰階影像,同時以多種方式進行成像。

SLICE切面影像
Slice切面提供物體內部結構與組成影像,可從各角度觀察量測結構切面,不受原有投影角度和結構尺寸的影響。透過移動切面找出瑕疵或值得觀測的位置,可量測尺寸、位置、方向、材質等,並對物體表面或剖面進行比對。

MIP最大亮度投影
在可視化平面之上投射三維空間數據,每個體積像素(voxel)密度值的所呈現的亮度將個別調整,最終在投影平面上呈現的是亮度最大的體積像素。 MIP能反應像素的X光吸收值,較小的讀值也能在圖像上顯示,能很好地呈現對比與密度變化。

VOLUME體積影像
將體積像素(voxel)的讀值視作密度,並給予其視窗灰階值並著色。可呈現量測物體外觀,或是在不同切面下的結構密度變化。體積影像可更進一步做網格化處理,作為逆向工程或是應力分析的資料依據。

其他影像包括木雕藝術品之成像。該藝術品眼睛部分為釉彩顏料,具有較高密度與X光吸收值,可在穿透式影像和電腦斷層重現中清楚顯現。

精緻戲偶影像,右方影像為尚未處理過之影像原始檔;經處理後之強化布料與肢體部分,可觀察紡織紋理與內部構件;經處理後強化臉孔著色部分,可判別使用礦物或金屬顏料,故有較高吸收率。

左圖為前朝遺留之女性裹小腳後所著之外出鞋物。從X光影像可清楚分辨該物件經過金屬釘件補強結構。左上圖為未修正前之原始影像;左下圖為處理過後之影像,已可分辨鞋面花紋;右上圖為強化鞋身構造之窗寬校正影像;右下圖則為強化金屬釘件部份之強化影像。

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