信息提取技术在风化碑刻石刻中的应用

来源:中国文物报
作者:​中国文化遗产研究院石窟保护团队

碑刻石刻是我国文物的重要组成部分。面对数量巨大、亟待保护修复的碑刻石刻,无论是从技术、材料,还是专业力量上,都难以大面积开展保护,碑刻石刻的信息采集、留存和研究显得尤为紧迫。中国文化遗产研究院石窟保护团队开展了风化碑刻石刻的信息提取技术研发,并成功应用到多处碑刻石刻的信息提取与留存,为抢救濒危碑刻石刻的信息,以及碑刻石刻的数字化提供了重要技术支撑。

我国碑刻石刻文物数量巨大,种类繁多,第一至八批碑刻石刻类全国重点文物保护单位有136处,近千件(套)馆藏碑刻石刻被评定为一级文物,还有大量碑刻石刻文物被纳入全国重点文物保护单位的古建筑和古遗址中。根据国家文物局2022年部署的碑刻石刻文物资源摸排、名碑名刻文物名录建立工作,我国碑刻石刻文物总量约15万通(方)。碑刻石刻的价值包罗万象,例如,先民的刻画,民族与宗教变迁的史迹,疆域的实证,历史人物的记载,文人墨客的题记,江河洪、枯水的标记,地震灾害的记载,传统工艺及医药的记录等。特别是石刻中的书法,体现了独特的艺术价值。将石刻列入文物古迹类型中,说明碑刻石刻是文物的重要组成部分,是更为直接的中华文化实证,它具有极为广泛和深厚的社会基础。

室外不可移动碑刻石刻文物因其赋存环境,劣化速度正在加快,其防风化保护是最迫切的工作。碑刻在长期环境作用下,极易产生粉化、剥落病害,如龙门石窟奉先寺的唐碑、乐山大佛侧面的天王造像碑,多数字迹已经消失;安岳卧佛苑藏经阁摩崖题刻在几年的时间里就产生了大面积剥落;北京居庸关云台的元代汉白玉雕刻及六体文字,已经到了要抢救保护的程度。过去很少将石刻的保护作为专题来研究,但目前碑刻石刻的保护已引起广泛的重视,国内众多团队对碑刻的防风化、清洗、渗透加固、物理防护等方面开展了研究和实践工作,并取得了较为广泛的关注。

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实际上,我国有很多重要的石碑石刻,还没有真正意义上的数字化,碑刻石刻数字化技术水平仍然存在着较大的提升空间,风化碑刻石刻的信息留存、文字史料信息的研究更为迫切。当前,碑刻石刻信息留存主要有传统拓片、三维激光扫描数据、摄影测量建模、数据照片和正射影像等技术。但针对风化程度高、微观信息模糊、赋存环境干扰较大的碑刻,常规技术难以识别碑刻的精准信息。一方面,采集的数据大都需要专门的软件打开,数据的通用性较差,一些技术可对三维模型数据体量进行精简,但是模型一经减面则真实感顿失,成像表现降低;二是单一技术采集的数据难以满足同一处石碑石刻不同类型数据的精度要求。例如,石碑石刻类文物是明显的三维对象,在现场可以通过变换观察角度更清晰地辨识文字,但采集为二维数据之后,一个空间维度的信息直接丢失,特别是在光线过于平均柔和的条件下采集的数据对比度过低,成像效果较差,文字信息辨识困难;另外一些石碑类文物由于风化日久,通过肉眼难以辨识文字内容,而当前业内缺少加强成像的技术,无法提高这类文物的文字辨识率。

因此,针对以上关键问题,中国文化遗产研究院石窟保护团队在碑刻石刻文物的数字化保护工作中,构建了三维激光扫描技术、影像采录技术、深度测绘技术、信息成像技术叠加形成的碑刻石刻信息提取技术,并在典型碑刻中开展应用。研究团队运用本项技术对多处碑刻文物开展信息提取,获取了碑刻全息技术数据、数字拓片数据及光影纹理,发现了肉眼难以识别的人为刻痕、书法笔锋、纹理造型、印章等细节信息。通过该项技术可以在无损条件下提取出清晰的碑刻石刻的原始图像、纹饰以及文字信息,通过对采集数据的分析、处理、应用,可将清晰度提高40%至90%,为研究人员提供准确、清晰的研究资料,在此项技术的支持下,有大批即将消失的文物信息资料被抢救被追回。

研究团队将在这项技术的支持下,持续开展重要碑刻石刻的全信息提取与展示利用,并推动形成标准化的碑刻石刻文物信息留存技术规范。同时,依托本技术,还可为开展碑刻文物风化状态的准动态监测提供新的技术方案。

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