研究目的
提出一种利用高光谱成像技术无监督预测莫高窟壁画剥落病害程度的方法。
研究成果
所提出的无监督方法能有效突出剥落病害严重的区域，其中稀疏自编码器（SAE）在检测细颗粒剥落程度方面表现更优。聚类结果的可视化为文物保护提供了有用信息。
研究不足
剥落程度的复杂性和连续性使得通过人工标记获取准确的分布标签变得困难。该方法的效果可能会受到壁画颜料多样性和复杂性的影响。
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基于OPTICS算法的莫高窟壁画剥落程度无监督评估方法
DOI：10.1038/s41598-018-34317-7
期刊：Scientific Reports
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
近年来，莫高窟壁画的预防性?；び胄薷垂ぷ魇艿焦惴汗刈?。由于壁画存在脆弱易剥落的特点，有必要研究非接触式的病害检测与预防方法。本文提出一种无监督方法，可精准预测莫高窟壁画剥落病害程度。通过V10-PS高光谱相机获取壁画高光谱图像（HSI），该方法包含三个主要步骤：（1）分别采用主成分分析（PCA）和稀疏自编码器（SAE）提取高光谱图像的光谱特征；（2）基于密度聚类的排序点识别聚类结构（OPTICS）算法对提取的特征进行聚类；（3）计算特征空间中聚类核心点与其他点的距离并可视化最终分类结果。与现有高光谱分类研究不同，本文聚焦于壁画剥落程度的检测。由于剥落程度具有连续性且全程未使用任何监督信息，整个工作流程复杂且具有挑战性。实验结果验证了本方法的有效性。
作者：
Pan Li，Meijun Sun，Zheng Wang，Bolong Chai
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