高光谱成像技术：解锁墨书古文字的“科技密钥”

引言:

4 月20日谷雨节气之际，我们迎来了第十六个联合国中文日；紧随其后的4月23日世界

读书日，则进一步凸显了文字与阅读对人类文明的意义。近年来，随着“中文热”在全球的持

续升温，国家主席多次强调“掌握一种语言就是掌握了通往一国文化的钥匙”，倡导通过语言

学习推动文明互鉴。汉字作为中华文明的重要载体，其研究价值日益凸显。

在这一背景下，中文不仅是沟通的桥梁，更是历史与文化的载体——而如何借助现代科技手

段破解古老文字中的文明密码。然而，许多珍贵的古代文献因年代久远、保存环境恶劣，导

致文字褪色、污损甚至完全湮没，传统手段难以有效提取信息。高光谱成像技术凭借其“图

谱合一”的独特优势，正在成为墨书古文字研究领域的革命性工具，为文化遗产保护、历史

文献研究及数字化存档提供强有力的技术支撑。

光谱匹配后可见光-近红外光谱数据

墨书题记部分可见光图像

高光谱成像技术：照亮文字背后的文明密码

高光谱成像技术通过捕捉物体在不同波段的光谱信息，能够识别人眼无法察觉的细微差异。

在古文字研究领域，这一技术展现出独特优势：

褪色文字的增强与复原

许多古代墨书文字因年代久远或保存不当，文字褪色、湮没，传统RGB成像难以识别。高

光谱成像可通过光谱差异区分墨迹与背景，即使墨色极淡或与纸张颜色接近，也能被精准提

取。

案例：研究团队利用400-1000nm高光谱相机对一批宋代写本进行扫描，成功复原了战国

竹简上被虫蛀覆盖的批注文字，为研究宋代文人交流提供了新线索。清代《论道图》的褪色

题跋 ，通过高谱数据+LeNet-5卷积神经网络识别 ，正确率达70.8%案例：研究团队利用400-1000nm高光谱相机对一批宋代写本进行扫描，成功复原了战国竹简上被虫蛀覆盖的批注文字，为研究宋代文人交流提供了新线索。清代《论道图》的褪色题跋 ，通过高谱数据+LeNet-5卷积神经网络识别 ，正确率达70.8%。

隐藏文字的发现与提取

部分古籍因后人修改、重裱或叠加书写，表层文字掩盖了原始内容。高光谱成像通过穿透性分析（如近红外波段）可“透视”表层墨迹，分离多层信息。

案例：中国佛学院一块被白色物质涂抹的木板墨书 ，经高谱技术处理后 ，不仅清晰还原了可见部分“承……炎火且……卸背……民人息兵得道” ，还揭示了被遮盖的文字“系专……农乐且近系有乐”

中国佛学院文物木板墨书-（a）原始木板（b）经过处理后的图像

墨料成分的非接触分析

不同朝代、地区的墨料配方差异会反映在光谱特征上。高光谱技术可无损检测墨迹的光谱曲线，辅助断代和真伪鉴定。

案例：中国丝绸博物馆通过高光谱数据比对，确认一批疑似唐代佛经的用墨与已知唐代样本光谱高度吻合，为断代提供了科学依据。

（a）玻璃上不同品牌笔墨迹样品透过率曲线；（b）纸上不同品牌笔墨迹样品反射率曲线

高光谱成像技术的核心优势

相较于传统多光谱或X射线荧光（XRF）等技术，高光谱成像在古文字研究中具备不可替代的优势：

高分辨率光谱数据：可区分墨迹中微妙的成分差异（如松烟墨vs.油烟墨）。

非接触、无损检测：避免对脆弱文物造成物理损伤，符合文物保护伦理。

高效大面积扫描：配合推扫式成像系统，可快速完成整卷竹简或大幅书画的数字化。

典型设备推荐：

可见-近红外（VNIR）高光谱成像相机（400-1000nm）：适用于大多数纸质、绢本文献。

短波红外（SWIR）高光谱成像系统（900-1700nm）：对碳基墨迹穿透力更强，适合多层文字分析。

手持式高光谱成像相机：适合野外考古或博物馆现场检测，如敦煌研究院使用的移动式设备。

结语：科技让文明历久弥新

从联合国中文日到世界读书日，从“汉语热”到高光谱成像的突破，我们看到的是一条以技术守护文明、以语言连通世界的路径。当古老的墨书文字在光谱分析中重获新生，它们不仅是历史的碎片，更是构建人类命运共同体的文化基石。

长寿佛唐卡

高光谱成像技术正以“无损、精准、高效”的特点，重新定义古文字研究的方式。随着设备小型化、成本降低，该技术将从学术圈走向更广泛的市场，助力文物保护、文化传播乃至商业开发。对于高光谱行业从业者而言，古文字领域不仅是一个高价值应用场景，更是展现技术社会影响力的绝佳窗口。

未来，随着更多跨界合作的展开，科技与人文的共振必将为全球文明互鉴注入更强动力。莱森光学期待更多机构与企业携手，让科技之光继续照亮文明的记忆。

产品推荐

便携式高光谱成像系统 iSpecHyper-VS300

全靶面高成像质量光学设计，物镜接口为标准C-Mount，可根据用户需求更换物镜。是一款操作简单、配置灵活便携式高光谱成像系统，采用了芯片镀膜渐变分光内推扫原理，系统集成高性能数据采集与分析处理系统，采用了独有高光通量分光设计、全靶面高成像质量光学设计，信噪比灵敏度高、大靶面探测器、高像质等特点。广泛应用于公安刑侦、物证鉴定、精准农林、遥感遥测、 工业检测、 医学医疗、采矿勘探等各领域。

审核编辑 黄宇