CN113588788A - 一种文物检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种文物检测方法及系统，方法包括：产生声波，其中声波为可听声波；将声波导入待测文物；采集待测文物传出的声波；分析待测文物传出的声波，获得检测结果。本发明利用可听声波对文物进行检测，对比分析原声波与接触文物后的声波，分析声波变化，获取文物检测结果。

Description

一种文物检测方法及系统
技术领域
本发明涉及文物检测技术领域，特别涉及一种文物检测方法及系统。
背景技术
中国的文物多种多样，包括青铜器、陶瓷器和竹木器等，人类对这些文物的使用起源于原始社会。无论哪种文物，都是人类文化历史上不可获取的遗产和艺术品。
由于不同文物采用的原材料不同，而且每一种材料的特性不同，其对声音的振动传导性也会不相同。目前超声仪已运用到对古代建筑以及文物的无损检测技术中。超声仪的基本功能是由发射装置产生一系列的超声脉冲，超声脉冲穿过待测物体后，会携带与待测物体内部物质有关的声学信息幅度、频率等，这些信息会被接收设备接收并记录下来，经过计算机处理后可以直接反映被测物体内部状态，从而对物体的质量进行评定。由于很多文物的材料对超声信号的吸收比较明显，加上文物内部裂缝比较多，情况比较复杂时，超声脉冲信号的衰减就会非常大，导致利用超声检测对文物的检测效果不理想。
发明内容
本发明实施例提供了一种文物检测方法及系统，用以解决现有技术中超声检测对文物的检测效果不理想的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种文物检测方法，包括：
产生声波，其中声波为可听声波；
将声波导入待测文物；
采集待测文物传出的声波；
分析待测文物传出的声波，获得检测结果。
在一种可能的实现方式中，在将声波导入待测文物之前，还对声波进行功率放大。
在一种可能的实现方式中，分析待测文物传出的声波，包括对声音波形、脉冲响应、频谱和频率响应的变化的分析。
在一种可能的实现方式中，还将声波导入标准样本，并采集标准样本传出的声波；在分析待测文物传出的声波时，同步对待测文物传出的声波和标准样本传出的声波进行对比分析，获得检测结果。
另一方面，本发明实施例提供了一种文物检测系统，包括：
声波发生装置，用于产生声波，其中声波为可听声波；
声波导入装置，用于将声波导入待测文物；
声波采集装置，用于采集待测文物传出的声波；
音频分析装置，用于分析待测文物传出的声波，获得检测结果。
在一种可能的实现方式中，还包括：功率放大器，功率放大器用于对声波发生装置产生的声波进行功率放大。
在一种可能的实现方式中，声波采集装置为拾音器。
本发明中的一种文物检测方法及系统，具有以下优点：
利用可听声波对文物进行检测，对比分析原声波与接触文物的声波，分析声波变化，可以快速准确获取文物检测结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种文物检测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种文物检测系统的组成示意图；
图3为本发明实施例提供的声波导入装置和声波采集装置在待测文物上的安装状态示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种文物检测方法的流程图。本发明实施例提供了一种文物检测方法，该方法包括：
S100、产生声波，其中声波为可听声波。
示例性地，可听声波的频率范围为20Hz-20KHz，其频率低于超声波，因此在待测文物内部传播时，不会因待测文物本身造成过大的衰减，可以增强从待测文物传出的声波信号的强度，便于后续的采集和分析工作。
S110、将声波导入待测文物。
示例性地，声波可以通过声波导入装置导入至待测文物中，在导入声波时需要确保所处的环境安静，无过大的噪音干扰，且需要将声波导入装置紧贴待测文物，确保尽可能强的声波被导入到待测文物中。
S120、采集待测文物传出的声波。
示例性地，待测文物传出的声波可以通过声波采集装置获取，该声波采集装置也需要紧贴待测文物，确保尽可能强的声波被采集到。
在本发明的实施例中，声波从待测文物的一侧导入后，可以从待测文物的另一侧传出，也可以从和声波导入装置的同一侧传出。实验证明从待测文物两侧传出的声波十分接近，但是考虑到文物的自身特定，在同一侧进行声波导入和声波采集工作更加方便，因此将声波导入装置和声波采集装置设置在待测文物的同一侧。
S130、分析待测文物传出的声波，获得检测结果。
示例性地，不同材质的文物具有不同的成分，这在很大程度上决定了文物的材料性能。另外，传统文物的材质，例如青铜、陶瓷、竹木等的性能也会受到加工过程的影响。当文物的制作完成后，会逐渐与所处环境中的其他物质发生相互作用，出现污染等侵袭痕迹，还有在古人使用文物的过程中出现刮蹭、磕碰等磨损痕迹。当声波传入到文物中时，声波会在不同的介质材料界面上反射，声波的响度、频率、音色都会发生变化。通过对一些特定声波参数的分析，可以确定文物内部的情况，即检测结果。再结合外观检查可以评测文物内部完整性和劣化程度。
同时，在检测过程中可以保持声源位置相对固定，移动声波采集装置，从而判断文物的不同位置是否产生了裂隙，以及判断文物的结构完整性。根据不同位置的测量结果，来判断文物的腐蚀和劣化状态，包括密度、成分和结构的变化等。
在一种可能的实施例中，在将声波导入待测文物之前，还对声波进行功率放大。
示例性地，产生的声波功率比较小，如果直接将其导入待测文物，则可能被待测文物衰减掉很大一部分，使声波采集装置无法采集到足够的声波。因此本发明实施例对产生的声波进行了功率放大，提高导入至待测文物的声波的强度。
在一种可能的实施例中，分析待测文物传出的声波，包括对声音波形、脉冲响应、频谱和频率响应的变化的分析。
示例性地，在时域和频域对上述声波参数进行分析后，可以获得能够体现待测文物状态的信息。
在一种可能的实施例中，还将声波导入标准样本，并采集标准样本传出的声波；在分析待测文物传出的声波时，同步对待测文物传出的声波和标准样本传出的声波进行对比分析，获得检测结果。
示例性地，当通过声波导入装置将声波导入待测文物后，待测文物上的声波采集装置可采集透过其本身的声波信号。利用音频分析软件对不同待测文物的声波进行实时分析，可分为单通道和双通道两种测量类型。选用不同树种和同一树种不同年限的标准样本，利用同一基准参量，由音频分析软件分析不同信号的到达时间、噪声信号、反射信号等。基准参量的比对过程是由差分信号装置组成，即一组声波导入待测文物，另一组声波导入已知同类材质的标准样本。音频分析软件同步对两组声波信号进行对比分析，由此可以判断待测文物的结构传声状态和内部结构变化程度。
图2为本发明实施例提供的一种文物检测系统的组成示意图，图3为本发明实施例提供的声波导入装置和声波采集装置在待测文物上的安装状态示意图。本发明还提供了一种文物检测方法的系统，包括：
声波发生装置100，用于产生声波，其中声波为可听声波；
声波导入装置300，用于将声波导入待测文物400；
声波采集装置500，用于采集待测文物400传出的声波；
音频分析装置600，用于分析待测文物400传出的声波，获得检测结果。
示例性地，由于声波导入装置300和声波采集装置500均需要直接接触待测文物400，为减小对待测文物400的损伤，需要在声波导入装置300和声波采集装置500与待测文物400接触的位置设置保护结构，例如软质的缓冲层等。
同时，声波采集装置500在采集声波后，还需要对声波信号进行调理，具体的调理处理包括滤波、放大等。
在一种可能的实施例中，还包括：功率放大器200，功率放大器200用于对声波发生装置100产生的声波进行功率放大。
在一种可能的实施例中，声波采集装置500为拾音器。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种文物检测方法，其特征在于，包括：
产生声波，其中所述声波为可听声波；
将所述声波导入待测文物；
采集所述待测文物传出的声波；
分析所述待测文物传出的声波，获得检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种文物检测方法，其特征在于，在将所述声波导入所述待测文物之前，还对所述声波进行功率放大。
3.根据权利要求1所述的一种文物检测方法，其特征在于，所述分析所述待测文物传出的声波，包括对声音波形、脉冲响应、频谱和频率响应的变化的分析。
4.根据权利要求1所述的一种文物检测方法，其特征在于，还将所述声波导入标准样本，并采集所述标准样本传出的声波；在分析所述待测文物传出的声波时，同步对所述待测文物传出的声波和所述标准样本传出的声波进行对比分析，获得所述检测结果。
5.应用权利要求1-4任一项所述的一种文物检测方法的系统，其特征在于，包括：
声波发生装置(100)，用于产生声波，其中所述声波为可听声波；
声波导入装置(300)，用于将所述声波导入待测文物(400)；
声波采集装置(500)，用于采集所述待测文物(400)传出的声波；
音频分析装置(600)，用于分析所述待测文物(400)传出的声波，获得检测结果。
6.根据权利要求5所述的一种文物检测系统，其特征在于，还包括：功率放大器(200)，所述功率放大器(200)用于对所述声波发生装置(100)产生的声波进行功率放大。
7.根据权利要求5所述的一种文物检测系统，其特征在于，所述声波采集装置(500)为拾音器。
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