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一種陶瓷表面信息采集方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陶瓷表面信息采集方法，包括以下步驟：獲取陶瓷表面的二維平面圖像及同一位置的立體圖像，將獲取的二維圖像和立體圖像分區(qū)域編號，通過二者的結(jié)合，逐一對比分析各區(qū)域內(nèi)的全部特征，再記錄下特征在二維圖像及立體圖像下所展示的信息。本方法能夠減少垂直拍攝時給陶瓷鑒定帶來的觀測誤差，可以多維度、多視角的觀測記錄同一被攝區(qū)域的信息，并清晰的觀測陶瓷釉面的構(gòu)造層級，使觀察者能全面的了解陶瓷的狀況，從而做出科學(xué)快捷的鑒定。
【專利說明】一種陶瓷表面信息采集方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷表面信息采集方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 中國陶瓷因其巨大的藝術(shù)、經(jīng)濟價值，一直都是收藏界的寵兒，近來又成了拍賣市 場的熱點，一件中國清乾隆景德鎮(zhèn)粉彩鏤空瓷瓶，在遺產(chǎn)拍賣會上以5160萬英鎊成交，成 為全世界最貴的陶瓷。在巨大經(jīng)濟利益的驅(qū)動下，有不法分子利用現(xiàn)代高科技手段進(jìn)行造 假，這不僅對收藏者造成了巨大的經(jīng)濟損失，久而久之，還會摧毀民眾對中華民族文化的自 和熱愛。
[0003] 目前，對陶瓷進(jìn)行鑒定的傳統(tǒng)方法是請專家進(jìn)行目鑒，依靠的是專家積累的知識、 經(jīng)驗，鑒定結(jié)果受鑒定者的主觀影響很大，同一件陶瓷請不同的專家鑒定，甚至可能會出現(xiàn) 截然不同的結(jié)論，因此，研究人員在充實和完善傳統(tǒng)鑒定方法的同時，也探索出了一些利用 現(xiàn)代科技手段進(jìn)行鑒定的方法。該方法主要包括兩大類：1、有損測試方法，主要是熱釋光 測年法和反應(yīng)堆中子活化分析法，其中熱釋光能夠直接測得陶瓷的燒結(jié)年代，但其有明顯 的缺陷，比如說對陶瓷有一定的破壞性，及測試的誤差大，此外，熱釋光測試需要使用專用 儀器設(shè)備和實驗室環(huán)境，對于普通收藏者來說不易取得，從而制約了陶瓷鑒定的發(fā)展。2、無 損測試方法，主要是依靠設(shè)備(如顯微鏡、紅外探測儀、X熒光分析等)對陶瓷進(jìn)行觀察、歸納 及分析，其中顯微鏡因其需要的設(shè)備簡單易得、易于推廣而受到人們的廣泛歡迎，現(xiàn)有技術(shù) 中，一般是采用90°垂直視角來進(jìn)行觀察，這樣雖然能夠獲得一定的信息，但因為是平面圖 像，許多特征都得不到很好的展現(xiàn)，從而增加歸納分析的難度，其準(zhǔn)準(zhǔn)率也會降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種陶瓷表面信息采集方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種陶瓷表面信息采集方法，包括以下步驟： S10:獲取陶瓷表面的二維平面圖像； S20 :獲取陶瓷表面同一位置的立體圖像； S30 :將獲取的二維圖像和立體圖像分區(qū)域編號，通過二者的結(jié)合，逐一對比分析各 區(qū)域內(nèi)的全部特征； S40 :記錄特征在二維圖像及立體圖像下所展示的信息。
[0006] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，S10步驟中獲取平面圖像的方法為：采用顯微 鏡垂直拍攝陶瓷表面。
[0007] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，S20中獲取立體圖像的方法為：將顯微鏡與陶 瓷表面法線呈一定角度的方式對S10中相同部位進(jìn)行觀察拍攝。
[0008] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，顯微鏡的偏轉(zhuǎn)角度為5°?175°。
[0009] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，顯微鏡為多光源顯微鏡。
[0010] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，顯微鏡的放大倍數(shù)不小于100倍。
[0011] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，使用外部光源進(jìn)行補光，外部光源的入射角度 可為順光、逆光及高光。
[0012] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，順光是指外部光線的入射方向與拍攝方向之間 的角度小于90°。
[0013] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，逆光是指外部光線的入射方向與拍攝方向之間 的角度大于90°。
[0014] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，高光是指入射光線集中在某一區(qū)域內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是： 本方法能夠減少垂直拍攝時給陶瓷鑒定帶來的觀測誤差，可以多維度、多視角的觀測 記錄同一被攝區(qū)域的信息，并清晰的觀測陶瓷釉面的構(gòu)造層級，使觀察者能全面的了解陶 瓷的狀況，從來做出科學(xué)快捷的鑒定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是顯微鏡垂直拍攝觀察點釉面的圖像，補光方式為高光； 圖2是顯微鏡與觀察點釉面法線夾角為50°時拍攝的圖像，補光方式為逆光； 圖3是顯微鏡與觀察點釉面法線夾角為20°時拍攝的圖像，補光方式為順光； 圖4是本發(fā)明的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0018] 以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清 楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況 下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0019] 需要說明的是，如無特殊說明，當(dāng)某一特征被稱為"固定"、"連接"在另一個特征， 它可以直接固定、連接在另一個特征上，也可以間接地固定、連接在另一個特征上。此外，本 發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān) 系來說的。
[0020] 此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù) 人員通常理解的含義相同。本文說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例，而不 是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語"及/或"包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意 的組合。
[0021] 陶瓷屬于硅酸鹽材料，雖然具有較好的穩(wěn)定性，但是經(jīng)過數(shù)百甚至上千年時間的 洗禮，在不同外界環(huán)境的影響下會導(dǎo)致不同的風(fēng)化程度，這在陶瓷釉層上反映為簡單或復(fù) 雜的跡型特征，他們有著一定的變化規(guī)律，體現(xiàn)了時間上的特征，通過顯微鏡對陶瓷表面進(jìn) 行觀測，能夠看到其表面或釉下的結(jié)構(gòu)，再通過成像的圖片來進(jìn)行分析。
[0022] 陶瓷表面的采集方法具體為： S10 :采用數(shù)碼光學(xué)顯微鏡，將數(shù)碼攝像頭垂直緊貼陶瓷釉的表面，緩慢的在釉表面 移動，采集一定區(qū)域內(nèi)釉表面的二維圖像信息。
[0023] S20 :將攝像頭由垂直變?yōu)閮A斜，拍攝同一區(qū)域的立體圖像，其中所說的傾斜是 與釉表面的法線方向呈一定夾角，夾角范圍為5°至175°之間，攝像頭傾斜的方向不局限 于某一具體的方向，為得到清晰、內(nèi)容豐富的圖像，可以從任何方向以一定的角度拍攝。通 過上述方法，采集同一區(qū)域陶瓷表面不同角度的立體圖像。
[0024] S30 :為了便于分析比較，將采集后的二維及立體圖像分區(qū)并編號，如分成"A"、 "B"、"C"、"D"等區(qū)域，再逐一對比某區(qū)內(nèi)的同一特征在二維及立體圖像中所展現(xiàn)的不同姿 態(tài)，從而得出所需的?目息。
[0025] 在上述步驟中，所用的顯微鏡可以為多光源顯微鏡，顯微鏡的放大倍數(shù)至少大于 100倍，優(yōu)選的，是采用500倍的顯微鏡進(jìn)行觀察。
[0026] 此外，為了能獲得更好的拍攝效果，除了不斷調(diào)節(jié)顯微鏡的焦距，還可以采用外部 光源進(jìn)行補光，此時顯微鏡的觀察切入點固定，移動外部光源，從不同的角度進(jìn)行補光，例 如，可以選擇順光、逆光、高光等。
[0027] 當(dāng)補光角度為順光時，光源所發(fā)射出的光線與拍攝方向的夾角小于90°，這樣可 以使被攝的陶瓷表面照明均勻，色調(diào)比較柔和，能拍出被攝陶瓷表面的質(zhì)地，帶來較好的色 彩還原。 當(dāng)陶瓷表面反射的光線過于強烈時，會導(dǎo)致拍攝的圖像曝光過度，這是需將待拍攝陶 瓷放置于補光光源和顯微鏡之間，即采用逆光的拍攝方式，減少入射光線的反射量，從而使 得圖像更加清晰。
[0028] 相反，當(dāng)陶瓷表面比較暗淡而導(dǎo)致圖像模糊時，需要追加高光對其進(jìn)行補光，這種 方法將光線集中到在待拍攝測的表面，增加其亮度。本發(fā)明所采用的補光方式并不局限于 上述的方法，觀測者可以使用任意的補光方式來達(dá)成圖像清晰、完整的目的。
[0029] 下面結(jié)合例子做具體說明：參照圖1，是顯微鏡垂直拍攝觀察點釉面的圖像，即二 維平面圖像，補光方式采用高光，如圖所示，將其分為A、B、C、D、E、F、G共7個區(qū)域，觀測可 知，在Α區(qū)附近，最突出的特征為一個橢圓形的結(jié)構(gòu)，其中間部分呈高亮顯示，再向四周慢 慢變暗，直至形成黑邊，從平面圖可以看出該橢圓形存在一個漸變的過程，但是其具體的變 化細(xì)節(jié)不得而知。結(jié)合圖2,當(dāng)顯微鏡與觀察點釉面法向夾角為50°時進(jìn)行拍攝，并使用逆 光觀測時，可以很明顯的看出該橢圓形結(jié)構(gòu)為一凸起，其中心部分最高，向四周逐漸降低， 在圖1中高度的變化僅僅體現(xiàn)為亮度的不同，而在圖2中則能體現(xiàn)空間高度的變化。
[0030] 類似的，在圖1的B區(qū)與C區(qū)，存在一些網(wǎng)格與亮點，這說明在這兩區(qū)域存在與周 圍釉面不同的結(jié)構(gòu)，比如說凹陷或者凸起，但是僅憑二維圖像無法得到更多的信息，結(jié)合圖 2,通過另一角度的觀察，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由釉表面上下陷的若干溝槽互相交織而成，而亮點 則是若干的突出于釉面的小顆粒，在不用角度的拍攝下，這些特征都得到全方位的展現(xiàn)，能 幫助研究人員獲得更多關(guān)于陶瓷的信息，從而對陶瓷的構(gòu)造層級、形成機理有進(jìn)一步的的 了解。
[0031] 上述實施例為了能夠更好的說明本發(fā)明的具體實施方法，僅描述了釉表面某些區(qū) 域的特征，并不意味著限制拍攝圖像及描述特征的數(shù)量，為了能夠得到更好的效果，可以拍 攝更多圖像來多角度展示同一特征，如圖3,顯微鏡與觀察點釉面法線夾角呈20°夾角，補 光方式為順光，對于A區(qū)橢圓形結(jié)構(gòu)的展示比圖2中更加的清晰直觀，通過不同角度的圖像 互相印證，使隱藏在陶瓷表面的信息一一展現(xiàn)出來。
[0032] 本方法能夠減少垂直拍攝時給陶瓷鑒定帶來的觀測誤差，可以多維度、多視角的 觀測記錄同一被攝區(qū)域的信息，并清晰的觀測陶瓷釉面的構(gòu)造層級，是觀察者能全面的了 解陶瓷的狀況，從而做出科學(xué)快捷的鑒定。
[0033] 以上是對本發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種陶瓷表面信息采集方法，包括以下步驟： S10:獲取陶瓷表面的二維平面圖像； S20 :獲取陶瓷表面同一位置的立體圖像； S30 :將獲取的二維圖像和立體圖像分區(qū)域編號，通過二者的結(jié)合，逐一對比分析各 區(qū)域內(nèi)的全部特征； S40 :記錄特征在二維圖像及立體圖像下所展示的信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息采集方法，其特征在于：S10步驟中獲取平面圖像的方法 為：采用顯微鏡垂直拍攝陶瓷表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息采集方法，其特征在于：S20中獲取立體圖像的方法為： 將顯微鏡與陶瓷表面法線呈一定角度的方式對S10中相同部位進(jìn)行觀察拍攝。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息采集方法，其特征在于：所述顯微鏡的偏轉(zhuǎn)角度為 5。?175。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的信息采集方法，其特征在于：所述顯微鏡為多 光源顯微鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的信息采集方法，其特征在于：所述顯微鏡的放大倍數(shù)不小于 100 倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的信息采集方法，其特征在于：使用外部光源進(jìn)行補光，外部 光源的入射角度可為順光、逆光及高光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的信息采集方法，其特征在于：所述順光是指外部光線的入 射方向與拍攝方向之間的角度小于90°。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的信息采集方法，其特征在于：所述逆光是指外部光線的入 射方向與拍攝方向之間的角度大于90°。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的信息采集方法，其特征在于：所述高光是指入射光線集中 在某一區(qū)域內(nèi)。
【文檔編號】G01N13/00GK104111211SQ201410364259
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】周強 申請人:周強