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基于激光的技术捕捉印象派黄片女风格笔触的三维图像

物理学 2022-01-11 23:59:13

由光学学会 研究人员获得了一幅印象派风格油画的光学相干断层扫描成像数据(左图)

虚线内的光学相干断层扫描图像被数字拼接在一起,以产生右侧面板中显示的3D图像

信用:杨熠,宾夕法尼亚州立大学阿宾顿分校 研究人员开发了一种新的策略,使用光学相干断层扫描(OCT)来获取印象派风格油画的表面和底层细节

这些信息可用于创建详细的三维重建,以增强视觉体验,并为视觉障碍者提供一种体验绘画的方式

来自宾夕法尼亚州立大学阿宾顿分校的研究小组组长杨熠说:“出于安全和保护方面的考虑,参观艺术博物馆的游客不能仔细检查画作,也不能看到艺术家的技术。”

“我们的新技术可以创建三维重建,可以旋转和放大以查看细节,如笔触

这对在线课程尤其有用

" 杨和来自宾夕法尼亚州立大学帕克分校和新泽西理工学院的同事在光学学会期刊《应用光学》上报道了这项新技术

该研究团队汇集了艺术史和保护方面的专家以及电气和光学工程师

新方法将光学相干断层扫描与机械扫描平台和新软件相结合,允许实时采样和消除图像伪影

这项技术捕捉到的信息可以用来制作三维打印样本,这样有视觉障碍的人就可以通过触摸来体验绘画技术,比如梵高的笔触和修拉作品的点画

杨说:“这种超高清晰度的三维信息还可以用来修复受损的艺术作品,方法是允许文物保护人员将受损部分进行三维打印,然后贴在原画上。”

“此外,成像技术可以捕捉艺术品的高分辨率细节,在最坏的情况下,如战争、恐怖主义、自然灾害、抢劫和其他灾难,可以保留数字拷贝

" 使光学相干断层扫描对艺术分析有用 光学相干断层扫描是一种基于激光的非侵入性成像技术,可以捕获微米分辨率的图像

虽然它通常用于生物医学应用,但成像技术对于艺术分析很有用,因为它可以同时从绘画表面和底层结构中捕捉地形信息

“因为今天的光学相干断层扫描系统是为生物医学应用而优化的,它们的扫描范围有限,这严重限制了从大面积收集数据的速度,”杨说

“我们将机器人扫描平台与先进的光学相干断层扫描系统和图像处理软件相结合,以捕捉超出典型商业光学相干断层扫描系统扫描范围的绘画光学相干断层扫描数据

" 为了增加视野,使用机器人扫描仪捕获的单个光学相干断层扫描图像被数字拼接在一起以形成更大的图像

为了改进这一过程,该团队开发了一种软件,可以消除这种数字拼接过程中经常出现的失真和其他图像伪影

研究人员展示了他们的新技术,他们采集了一幅油画的一部分的光学相干断层扫描图像,这幅油画模仿了独特的印象派风格的笔触,尺寸为10×10厘米

他们还制作了这幅画扫描区域的数字三维模型

既然研究人员已经证明了这个新概念,他们计划通过改进硬件和软件来优化他们的系统

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