Name: applying hyperspectral reflectance imaging to investigate the palettes and the techniques of painters
Uploaded: 2021-06-18T13:00:00
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这项研究由伦巴第大区在MOBARTECH项目的框架内资助：una piattaforma mobile tecnologica， interattiva e partecipata per lo studio， la conservazione e la valorizzazione di beni storico-artistici - Call Accordi per la Ricerca e l'Innovazione。
作者感谢Novecento博物馆的工作人员在现场实验会议期间提供的支持，并感谢Pellizza da Volpedo协会进入Studio Museo。

1. 设置超立方体的空间分辨率
<ol><li>在艺术专家的支持下，对涂漆表面（图1）进行初步检查，以确定涂装的主要特征。<ol>
<li>认识艺术家创作绘画时采用的绘画技巧。</li>
		<li>识别画布上颜料的不同笔触。</li>
		<li>定性地估计画笔笔触的特征，并特别注意其大小。</li>
	</ol></li>
	<li>通过创建 临时 测试样本来模仿艺术家使用的图形技术，其中笔触显示与艺术家应用的...

<ol>
	<li>Picollo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+Optics+Reflectance+Spectroscopy:+a+non-destructive+technique+for+the+analysis+of+works+of+art.">Fiber Optics Reflectance Spectroscopy: a non-destructive technique for the analysis of works of art.</a> Optical Sensors and Microsystems. , 259-265 (2002).</li><li>Bacci, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-destructive+spectroscopic+investigations+on+paintings+using+optical+fibers.">Non-destructive spectroscopic investigations on paintings using optical fibers.</a> MRS Online Proceedings Library Archive. 267, (1992).</li><li>Liang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+multispectral+and+hyperspectral+imaging+for+archaeology+and+art+conservation.">Advances in multispectral and hyperspectral imaging for archaeology and art conservation.</a> Applied Physics A. 106, 309-323 (2012).</li><li>Bullock, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflectance+spectrophotometry+for+measurement+of+colour+change.">Reflectance spectrophotometry for measurement of colour change.</a> National Gallery Technical Bulletin. 2, 49-55 (1978).</li><li>Saunders, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colour+change+measurement+by+digital+image+processing.">Colour change measurement by digital image processing.</a> National Gallery Technical Bulletin. , 66-77 (1988).</li><li>Appolonia, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+use+of+FORS,+XRF+and+Raman+spectroscopy+in+the+study+of+mural+paintings+in+the+Aosta+Valley+(Italy).">Combined use of FORS, XRF and Raman spectroscopy in the study of mural paintings in the Aosta Valley (Italy).</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 395, 2005-2013 (2009).</li><li>Pouyet, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+Pablo+Picasso's+La+Mis&#233;reuse+accroupie+using+X-ray+fluorescence+imaging+and+reflectance+spectroscopies+combined+with+micro-analyses+of+samples.">New insights into Pablo Picasso's La Mis&#233;reuse accroupie using X-ray fluorescence imaging and reflectance spectroscopies combined with micro-analyses of samples.</a> SN Applied Sciences. 2, 1-6 (2020).</li><li>Garofano, I., Perez-Rodriguez, J. L., Robador, M. D., Duran, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+innovative+combination+of+non-invasive+UV-Visible-FORS,+XRD+and+XRF+techniques+to+study+Roman+wall+paintings+from+Seville,+Spain.">An innovative combination of non-invasive UV-Visible-FORS, XRD and XRF techniques to study Roman wall paintings from Seville, Spain.</a> Journal of Cultural Heritage. 22, 1028-1039 (2016).</li><li>Dupuis, G., Elias, M., Simonot, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pigment+identification+by+fiber-optics+diffuse+reflectance+spectroscopy.">Pigment identification by fiber-optics diffuse reflectance spectroscopy.</a> Applied Spectroscopy. 56, 1329-1336 (2002).</li><li>Bacci, M., Picollo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-destructive+spectroscopic+detection+of+cobalt+(II)+in+paintings+and+glass.">Non-destructive spectroscopic detection of cobalt (II) in paintings and glass.</a> Studies in Conservation. 41, 136-144 (1996).</li><li>Cosentino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FORS+spectral+database+of+historical+pigments+in+different+binders.">FORS spectral database of historical pigments in different binders.</a> E-Conservation Journal. , 54-65 (2014).</li><li>Leona, M., Winter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+optics+reflectance+spectroscopy:+a+unique+tool+for+the+investigation+of+Japanese+paintings.">Fiber optics reflectance spectroscopy: a unique tool for the investigation of Japanese paintings.</a> Studies in Conservation. 46, 153-162 (2001).</li><li>Cheilakou, E., Troullinos, M., Koui, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+pigments+on+Byzantine+wall+paintings+from+Crete+(14th+century+AD)+using+non-invasive+Fiber+Optics+Diffuse+Reflectance+Spectroscopy+(FORS).">Identification of pigments on Byzantine wall paintings from Crete (14th century AD) using non-invasive Fiber Optics Diffuse Reflectance Spectroscopy (FORS).</a> Journal of Archaeological Science. 41, 541-555 (2014).</li><li>Kubik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperspectral+imaging:+a+new+technique+for+the+non-invasive+study+of+artworks.">Hyperspectral imaging: a new technique for the non-invasive study of artworks.</a> Physical Techniques in the Study of Art, Archaeology and Cultural. 2, 199-259 (2007).</li><li>Fischer, C., Kakoulli, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+and+hyperspectral+imaging+technologies+in+conservation:+current+research+and+potential+applications.">Multispectral and hyperspectral imaging technologies in conservation: current research and potential applications.</a> Studies in Conservation. 51, 3-16 (2006).</li><li>Daniel, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperspectral+imaging+applied+to+the+analysis+of+Goya+paintings+in+the+Museu+of+Zaragoza+(Spain).">Hyperspectral imaging applied to the analysis of Goya paintings in the Museu of Zaragoza (Spain).</a> Microchemical Journal. 126, 113-120 (2016).</li><li>Baronti, S., Casini, A., Lotti, F., Porcinai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principal+component+analysis+of+visible+and+near-infrared+multispectral+images+of+works+of+art.">Principal component analysis of visible and near-infrared multispectral images of works of art.</a> Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 39, 103-114 (1997).</li><li>Mansfield, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near+infrared+spectroscopic+reflectance+imaging:+supervised+vs.+unsupervised+analysis+using+an+art+conservation+application.">Near infrared spectroscopic reflectance imaging: supervised vs. unsupervised analysis using an art conservation application.</a> Vibrational Spectroscopy. 19, 33-45 (1999).</li><li>Clodius, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+and+Hyperspectral+Image+Processing,+Part+1:+Initial+Processing.">Multispectral and Hyperspectral Image Processing, Part 1: Initial Processing.</a> Encyclopedia of Optical Engineering: Las-Pho. 2, 1390 (2003).</li><li>Kruse, F. 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D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+X-ray+fluorescence+and+diffuse+visible-to-near-infrared+reflectance+scanner+for+standoff+elemental+and+molecular+spectroscopic+imaging+of+paints+and+works+on+paper.">Integrated X-ray fluorescence and diffuse visible-to-near-infrared reflectance scanner for standoff elemental and molecular spectroscopic imaging of paints and works on paper.</a> Heritage Science. 6, 1-12 (2018).</li><li>Richards, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Remote sensing digital image analysis. 3, (1999).</li><li>Mobaraki, N., Amigo, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HYPER-Tools.+A+graphical+user-friendly+interface+for+hyperspectral+image+analysis.">HYPER-Tools. A graphical user-friendly interface for hyperspectral image analysis.</a> Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 172, 174-187 (2018).</li><li>Zhu, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+a+hyperspectral+imaging+system+for+rapid+detection+of+microplastics+down+to+100+&#181;m.">Optimization of a hyperspectral imaging system for rapid detection of microplastics down to 100 &#181;m.</a> MethodsX. 8, 101175 (2021).</li><li>Behmann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specim+IQ:+evaluation+of+a+new,+miniaturized+handheld+hyperspectral+camera+and+its+application+for+plant+phenotyping+and+disease+detection.">Specim IQ: evaluation of a new, miniaturized handheld hyperspectral camera and its application for plant phenotyping and disease detection.</a> Sensors. 18, 441 (2018).</li><li>Spectral and XYZ Color Functions. MATLAB Central File Exchange Available from: <a target="_blank" href="https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/7021-spectral-and-xyz-color-functions">https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/7021-spectral-and-xyz-color-functions</a> (2021)</li><li>Chen, C. -. Y., Klette, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+stitching-Comparisons+and+new+techniques.">Image stitching-Comparisons and new techniques.</a> International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns. , (1999).</li><li>read_envihdr. MATLAB Central File Exchange Available from: <a target="_blank" href="https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/38500-read_envihdr">https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/38500-read_envihdr</a> (2021)</li><li>Jolliffe, I. T., Cadima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principal+component+analysis:+a+review+and+recent+developments.">Principal component analysis: a review and recent developments.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 374, 20150202 (2016).</li><li>Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+Image+to+ImageJ:+25+years+of+image+analysis.">NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.</a> Nature Methods. 9, 671-675 (2012).</li><li>Rinnan, &. #. 1. 9. 7. ;., Van Den Berg, F., Engelsen, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+most+common+pre-processing+techniques+for+near-infrared+spectra.">Review of the most common pre-processing techniques for near-infrared spectra.</a> Trends in Analytical Chemistry. 28, 1201-1222 (2009).</li></ol>

高光谱反射成像数据集是大型信息库;因此，开发强大的，可能的自动化协议来分析数据是利用其潜力的关键转折点15，17。所提出的算法解决了文化遗产领域的这一需求，特别关注绘画颜料的表征。该算法基于SAM20，21，在从实验条件的设定到颜料分布的评估的整个分析过程中为用户提供支持。尽管该算法仍然...

反射光谱（RS）和光纤反射光谱（FORS）是基于检测光源（通常是卤钨灯）照亮的表面反射的光。采集系统的输出由光谱构成，其中反射率作为波长的函数在取决于所采用的实验设置特性的范围内进行监测1，2，3。RS和FORS是在过去四十年中引入的4，5，通常与X射线荧光和其他光谱结合使用，以描述艺术家用于实现其杰作的材料和技术6，7，8，9。反射光谱的研究通常是通过将样品中的数据与用户在个人或公共数据库中选择的一组参考光谱进行比较来进行的。一旦确定了符合样品实现周期和艺术家工作方式的参考光谱，用户就可以识别反射光谱的主要特征（即过渡，吸收和反射波段1，2，10，11），然后在其他技术的帮助下6，7，8 他们区分绘画中使用的颜料。最后，他们讨论了参考文献和实验光谱之间存在的细微差异7，9。
在大多数情况下，实验数据集由一些光谱组成，这些光谱是从艺术专家选择的区域收集的，并被认为对绘画的表征具有重要意义6，12，13。尽管有用户的技能和经验，但一些光谱无法完全穷尽整个涂漆表面的特征。此外，分析结果将始终在很大程度上取决于表演者的专业知识。在这种情况下，高光谱反射成像（HRI3，14，15）可能是一个有用的资源。实验装置返回的不是几个孤立的光谱，而是返回扩展部分甚至所研究的整个伪影的反射特性16。在获取分离光谱方面，两个主要优点是显而易见的。一方面，反射率属性的空间分布的可用性允许识别隐藏有趣特征的区域，即使它们可能看起来并不奇特17。另一方面，超立方体保证了足够高的光谱数量，以便对数据进行统计分析。这些事实支持了对颜料在涂漆表面内分布的理解18，19。
使用HRI，实验数据与参考文献的比较可能难以处理15。典型的探测器返回至少 256 x 256 光谱的超立方体。这将要求用户针对每个参考评估超过65，000个反射光谱，这是一项几乎不可能在合理的时间内手动执行的任务。因此，对强大的、可能的、自动化的协议来管理和分析HRI数据集的要求是合理的15，17。所提出的方法通过以最小的参与和最大的灵活性处理整个分析过程来满足这一需求。
由一组自制代码（材料表）组成的算法读取，管理和组织实验设置返回的文件。它允许对视场部分（FOV，一个视场是由单个超立方体监控的绘画区域）进行精细选择，并根据光谱角度映射器（SAM）方法20，21 和原始光谱的操纵执行数据分析。SAM 返回称为相似性图的假彩色灰度图像。这些图的像素值对应于光谱角度，光谱角度是存储在超立方体中的光谱与所谓的终端成员（EM，一组应描述由超立方体监测的表面特征的参考光谱）之间的角度22。在RS应用于绘画的情况下，EM是颜料的反射光谱，应与Master的调色板相匹配。它们是根据有关艺术家的可用信息，绘画的实现期以及用户的专业知识来选择的。因此，SAM的输出是一组地图，描述了这些颜料在绘画表面上的空间分布，并支持用户推断艺术家使用的材料及其在人工制品中的组织。该算法提供了独立于其来源使用各种引用的可能性。参考文献可以是在超立方体中选择的特定光谱，来自数据库，由不同表面上的不同仪器获取（例如颜料样品或艺术家的调色板），或者使用任何类型的反射光谱（包括FORS）获得。
SAM在可用的分类方法中是首选，因为它已被证明对表征颜料有效（请参阅Richard23的书，以概述主要的可用分类方法）。相反，开发自制协议而不是采用net24，25 上免费提供的众多工具之一的想法依赖于实际的考虑。尽管现有GUI和软件具有有效性和科学基础，但单个工具很难满足用户的所有需求。可能存在输入/输出 （I/O） 问题，因为工具不管理包含原始数据的文件。在数据分析方面可能存在问题，因为另一种工具没有提供所需的方法。在处理数据时可能存在限制，因为不支持同时分析多个数据集。无论如何，一个完美的工具并不存在。每种方法都必须根据数据进行调整，反之亦然。因此，开发自制协议是首选。
所提出的方法既没有提供一套完整的分析方法（参见Mobaraki和Amigo24提出的工具），也没有提供易于管理的用户界面（参见Zhu和同事使用的软件25），但作为交换，它侧重于高光谱数据分析的一个仍然被低估的方面：操纵检测到的光谱的机会。通过将这种方法应用于朱塞佩·佩里扎·达·沃尔佩多（Giuseppe Pellizza da Volpedo）的画作 《夸拓国家公报》（Quarto Stato ）（图1），这是一幅标志性的布面油画，在意大利米兰的Novecento博物馆展出。请注意，由于该方法需要运行自制代码，因此开发人员会任意选择代码的名称以及协议描述中使用的输入和输出变量。变量的名称可以由用户更改，但必须按如下方式提供：输入和输出变量必须分别写在括号内，最终用逗号分隔，在方括号内，最终用空格分隔。相反，代码的名称不能更改。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ImageJ/Fiji</td>
			<td>Specim (Oulo, Finlad)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Portable reflectance hyperspectral camera used to acquire the hypercubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB 2019b</td>
			<td>StellarNet Inc (Tampa, Florida, USA)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Portable reflectance spectrometer used to acquire independent reflectance spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Specim IQ Hyperspectral Camera</td>
			<td>National Institutes of Health (Bethesda, Maryland, USA)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#160;Open source Java image processing program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>StellarNet BLUE-wave Miniature Spectrometer</td>
			<td>&#160;MathWorks (Natick, Massachusset, USA)</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Program Language and numerical computing environment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

applying hyperspectral reflectance imaging to investigate the palettes and the techniques of painters

反射光谱（RS）和光纤反射光谱（FORS）是研究艺术品的成熟技术，特别关注绘画。大多数现代博物馆都为其研究小组提供便携式设备，这些设备与RS和FORS固有的非侵入性一起，使得从文物表面 原位 收集反射光谱成为可能。由颜料和绘画材料专家将实验数据与参考光谱数据库进行比较，推动了调色板和艺术家所用技术的表征。然而，这种方法需要特定的技能，而且非常耗时，特别是如果要研究的光谱数量变得很大，就像高光谱反射成像（HRI）数据集一样。HRI实验装置是多维相机，它将反射光谱给出的光谱信息与涂漆表面上光谱的空间定位相关联。生成的数据集是3D立方体（称为超立方体或数据立方体），其中前两个维度定位绘画上的光谱，第三个维度是光谱本身（即，涂漆表面的该点的反射率与探测器操作范围内的波长）。探测器能够同时收集大量光谱（通常每个超立方体超过10，000个），这使得HRI数据集成为大量信息库，并证明需要开发强大的，可能的自动化协议来分析数据。在描述了为数据采集而设计的程序之后，我们提出了一种系统地利用超立方体潜力的分析方法。基于光谱角度映射器（SAM）和对收集光谱的操纵，该算法处理和分析数千个光谱，同时支持用户揭示所研究样品的特征。这种方法的力量通过将其应用于 Quarto Stato来说明，这是Giuseppe Pellizza da Volpedo的标志性杰作，在米兰（意大利）的Museo del Novecento举行。

所提出的方案为HRI数据的管理和分析提供了一组有趣的功能。原始数据的 I/O（步骤 3.1）始终是应用任何分析方法之前必须解决的第一个问题，在处理大量数据时，它可能成为一个关键问题。在本例中，关于原始数据的唯一任务是将实验结果存储到专用文件夹中，并在运行读取代码时通过浏览硬盘来选择它（步骤3.1.1）。此后，裁剪和RGB重建代码允许优化要分析的数据的选择（步骤3.1.2），并检查?...

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Applying Hyperspectral Reflectance Imaging to Investigate the Palettes and the Techniques of Painters

高光谱反射成像超立方体将显著信息纳入大量数据中。因此，要求使用自动化协议来管理和研究数据集是有充分理由的。光谱角度映射器、数据操作和用户可调分析方法的结合构成了探索实验结果的关键。

应用高光谱反射率成像来研究调色板和画家的技术

Reflectance Spectroscopy (RS) and Fiber Optics Reflectance Spectroscopy (FORS) are well-established techniques for the investigation of works of art with ...

该协议提供了涉及面部绘画分析的新机会。它支持用户在整个数据分析过程中一步一步地进行。该协议有两个主要优点。用户可以根据自己的喜好定制分析，并且首次引入了频谱操作来分析高光谱数据。高光谱反射成像成功用于研究皮肤病或肿瘤诊断。即使方案诞生于反遗产领域，它也可以应用于临床健康数据集。在艺术专家的支持下，对绘画表面进行初步检查，以确定绘画的主要特征。记下艺术家使用的绘画技巧，画布上颜料的不同笔触，并定性地估计笔触的特征，特别注意它们的大小。创建临时示例，其中笔触通过模仿艺术家使用的图形技术来显示与艺术家应用的特征相似的特征。获取高光谱数据，并检查超立方体的空间分辨率是否可以区分绘制表面RGB图像上的不同笔触。运行 PointSel（隔离的测量点选择代码）以手动选择测试样品表面上的一些参考光谱。在终端窗口中键入命令行（包括分号），然后按 Enter 运行代码。通过单击交互式窗口选择测量点，该窗口逐个显示视野的二维RGB图像。运行SAM_Standard，标准SAM映射评估代码以使用整个光谱提取SAM映射。键入命令行，在终端窗口中键入分号，然后按 Enter 运行代码。SAM 地图将另存为当前工作文件夹中的 PNG 图像。检查获得的相似性图是否显示了用于实现测试样本的笔触的详细信息。如果没有，请通过重新调整测试样品表面和采集设备之间的距离来重新启动该过程。根据测试样品获得的评估，设定被调查油漆表面与采集设备之间的距离。通过组织、读取和管理超立方体来执行高光谱数据的 IO。运行 HS FileLister 代码，将包含超立方体的文件列表和相关信息存储到两个变量中，供算法使用。运行HS_Crop PNG 代码以选择要在数据分析中使用的每个 FOV 部分。接下来，运行 PointSel 代码并在显示的交互式窗口中单击，以将参考光谱标识为监测区域表面上的孤立测量点。在终端窗口中键入命令行（包括分号），然后按 Enter 运行 ReticularSel（Reticular 选择代码）。这会自动选择参考光谱作为叠加到被监测区域表面的测量点的常规网状。这种选择方法使得分析非常耗时，因为参考文献的数量很大。在终端窗口中键入命令行（包括分号），然后按 Enter 运行 SaveImPoint。这会将所选测量点的位置保存到叠加到视野图片中。运行Spectra_Importer，外部引用导入器代码以创建一个变量，其中包含来自数据集和数据库的引用，独立于在 quarto stato 上获取的超立方体。请注意，与使用高光谱相机获得的光谱相比，光谱的大小不同。运行 SAM 完整代码以评估相似性映射。在对话框中输入所需的预处理选项输入零或一的代码。零要求仅对光谱归一化，或一表示要求在归一化后派生光谱一次。通过键入用空格分隔的数字，在对话框中输入与引用矩阵的所需列相对应的数字序列。按回车键继续。将该方法设置为零，无需操作数据。一种是在开始分析之前需要手动选择要考虑的光谱的波长范围，另一种是要求算法根据特定标准和在评估SAM图之前对数据进行排序。为了选择SAM分析的末端构件，该算法要么通过手动选择一些孤立的测量点来检索超立方体中的参考光谱，要么自动对绘画表面进行采样，从而在一个或多个FOV内提供特定的测量点选择。该算法还可以将超立方体与外部光谱进行比较，例如便携式FORS微型光谱仪获得的光谱。当预处理的参考出现在交互式窗口中时，可以手动选择要分析的一个或多个波长间隔。在自动选择中，该算法根据此标准计算所需参考和排序光谱内的最大方差。如果最大方差对应于第n个波长，则每个预处理光谱的第n个分量的内容将被移动到重新排列的超向量的第一个位置，依此类推。在自动操作之后，该算法将浮动阈值应用于方差值，并在递增的阈值处评估 SAM 映射，从而生成总共两个 n 加一组映射，其中 n 是阈值假定的值数。获得的相似性地图为映射区域的细节提供了新的见解。它们可以帮助比较样品和参考文献。定制分析并利用任何频谱作为参考的可能性，扩大了用户的视野，但同时要求用户仔细评估他们的选择这种方法允许使用频谱操纵作为分析工具，因此计算机视觉和统计研究可以帮助加深对这个问题的可能性的认识。

Research

JoVE Journal

Chemistry

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科研

化学

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隔离和脂质A的化学表征革兰氏阴性菌

Lipopolysaccharide (LPS) is the major cell surface molecule of gram-negative bacteria, deposited on the outer leaflet of the outer membrane bilayer. LPS ...

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

生物分子有序结构由短肽的自组装形成

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

分裂和池合成及肽叔酰胺图书馆表征

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

蛋白质生物缀合物的合成<em&gt;通过</em&gt;半胱氨酸马来酰亚胺化学

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Using Capillary Electrophoresis to Quantify Organic Acids from Plant Tissue: A Test Case Examining Coffea arabica Seeds

Using Capillary Electrophoresis to Quantify Organic Acids from Plant Tissue: A Test Case Examining Coffea arabica Seeds

利用毛细管电泳从植物组织量化有机酸：一个测试用例检查<em&gt;小粒种咖啡</em&gt;种子

Carboxylic acids are organic acids containing one or more terminal carboxyl (COOH) functional groups. Short chain carboxylic acids (SCCAs; carboxylic ...

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

苷 2 ', 3 ' -二醇酯对双糖苷合成的选择性O-糖基化

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

Solid Phase 11C-Methylation, Purification and Formulation for the Production of PET Tracers

用于生产PET示踪剂的固体阶段11C甲基化、纯化和配方

Routine production of radiotracers used in positron emission tomography (PET) mostly relies on wet chemistry where the radioactive synthon reacts with a ...

Hyperspectral Imaging as a Tool to Study Optical Anisotropy in Lanthanide-Based Molecular Single Crystals

高光谱成像作为研究基于兰塔尼的分子单晶光学自给性的工具

In this work, we describe a protocol for a novel application of hyperspectral imaging (HSI) in the analysis of luminescent lanthanide (Ln3+)-based ...

Direct Comparison of Hyperspectral Stimulated Raman Scattering and Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy for Chemical Imaging

高光谱受激拉曼散射与相干反斯托克斯拉曼散射显微镜在化学成像中的应用的直接比较

Stimulated Raman scattering (SRS) and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy are the most widely used coherent Raman scattering imaging ...