前 言
青花瓷是中国陶瓷发展史上影响最大、成就最高的陶瓷品种之一。现有的考古资料表明,我国青花瓷的起源最早可追溯到唐代,至元代青花瓷已开始在景德镇大量生产。随着景德镇窑的崛起,青花瓷的影响已波及全国各地,明代开始已成为瓷器生产的主流品种,并大量外销至亚、非、欧美各国。由于青花瓷特殊的地位和影响,青花瓷的研究,尤其是历代景德镇青花瓷的断代研究,同时具有较高的学术价值和社会经济价值,一直是人们关注的焦点。
不同年代的青花瓷仅依靠外观很难区分,尤其瓷器碎片难以提供完整器型和整体绘画风格等信息,对经验丰富的专业人员来说也有较大难度。如何科学而又准确地区分不同年代的青花瓷并了解它们的制造工艺,是古陶瓷研究者们极感兴趣的问题,国内学者自20世纪50年代开始对青花瓷的胎、釉及青花料开展研究,系统地分析和讨论了景德镇历代青花瓷的特色以及原料来源等。由于制瓷配方、原料来源和精制等方面的变化等原因,不同时期的青花瓷的胎、釉以及青花料形成了各阶段不同的元素组成模式。在此基础上一些研究人员通过对青花瓷残片样本的瓷胎或瓷釉化学组成进行多元统计分析,对青花瓷的产地及大致历史时期进行了较成功的判别研究。但是,传统化学元素分析方法对测试样品有破坏作用,而青花瓷研究样本较为稀缺珍贵,这一矛盾严重阻碍了研究工作的开展和深入。同时,以往的断代研究主要依据瓷胎或釉当中元素组成的变化,关于青花料的研究相对较少。
近年来,以高光谱技术为代表的遥感技术逐渐在文物保护领域推广应用,给青花瓷研究提供了新的契机。传统有损测试的分析结果只局限于测试点或取样点,而不能得出未经测试或取样部位的信息。遥感技术具有测量速度快和对文物无损伤的特点,能同时提供待测物的影像和光谱信息,并根据不同物质的光谱特征对目标物进行识别和分类。因此,遥感技术在文物分析领域具有广阔的应用前景,并已经被应用于壁画、古字画的信息提取和虚拟修复领域。
本书系统总结了作者近年来在青花瓷遥感分类领域的研究成果,重点对建立基于真彩色图像数据的景德镇青花瓷分类模型、建立基于非成像数据的景德镇青花瓷分类模型、建立基于成像光谱数据的景德镇青花瓷分类模型进行了深度的研究与讨论。本书共分六章,内容包括青花瓷的介绍,分类研究方法及其应用。第一章简要介绍了青花瓷鉴别的发展、深度学习方法的研究以及高光谱遥感数据特征挖掘的进展。第二章详细探讨了瓷器的历史与发展,以及青花瓷的起源和发展,同时介绍了专家和文物爱好者对青花瓷的鉴别方法。第三章基于网络爬虫获取的青花瓷图像,运用迁移学习方法对景德镇青花瓷进行分类研究。第四章则聚焦于利用点光谱数据对青花瓷进行年代分类鉴别,包括逐步判别分析、竞争自适应性重采样、连续小波变换等方法,并结合随机森林算法和长短时记忆人工神经网络算法进行分类。第五章利用DS证据理论融合青花瓷成像光谱数据的空间和光谱信息,对景德镇青花瓷进行年代分类研究。 第六章则应用提出的青花瓷遥感鉴别方法开发了青花瓷年代分类助手,以便文物爱好者或专家更便捷地对青花瓷进行鉴别分类。
本书的研究内容受到国家自然科学基金(41701488)、国家重点研发计划(2023YFF0906701)、山东省文化遗产保护与科技考古开放基金(SKLCHCAS202201)等项目的资助。项目研究过程中受到各方研究人员的大力支持,在这里向他们表示由衷的感谢。
本书由中国矿业大学(北京)赵恒谦撰写。本书的成果得益于参加项目的研究生胡志恒、唐广龙、刘哿、刘帅、郑秋实、卢峥朴,本科生张瑞彬、郭丽、吴瑞翔、高振、肖珂珂等同学辛勤的工作,在此向他们表示衷心的感谢。
本书的部分成果已经发表在国内外刊物。在本书写作过程中引用了大量国内外优秀的研究论文、网站资料等,在此表示由衷的感谢。虽然作者想在参考文献中全部标明文献的出处,但是难免有所疏漏,恳请各位研究人员、相关同行谅解。
由于作者水平有限,书中难免存在疏漏与不足之处,敬请读者、专家、同行批评指正。
作 者
2023年4月