DE19802781A1 - Quick identification of valuable objects by digital image analysis - Google Patents

Quick identification of valuable objects by digital image analysis

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Abstract

A spectrum is produced for each image spot using an exiting light source (ALQ). These collective spectra identify a work of art (G), along with age measurement, polarizing analysis and spectral data on varnishes. High spectral resolution is used during polarizing excitement (PA) or emission (PE). Polarization measurements or fluorescence lifetime measurements of varnish fluorescence are also used. An ultraviolet sensitive digital camera with a computer (DK+C) captures emissions from polarizing excitement.

Description

Unter wertvollen Objekten seien im Folgenden insbesondere Gemälde aber auch andere Kunstgegenstände, Geldscheine oder auch teure Briefmarken verstanden. Das Wort Gemälde wird im folgenden Text im Sinne von wertvollen Objekten gebraucht.In the following, valuable objects include paintings but also other art objects, banknotes or expensive ones Stamps understood. The word painting is used in the following text in Sense of valuable objects.

Beim Kauf und Verkauf von Gemälden spielt die sichere Unterscheidung zwischen Original und Fälschung eine entscheidende Rolle für den Preis. Die Erstellung einer Expertise über die Echtheit von Gemälden auf der Basis naturwissenschaftlicher Untersuchungsmethoden ist aber oft teuer. Sie wird meist nur dann erstellt, wenn die Expertise wesentlich weniger kostet als das Gemälde selbst. Aus diesem Grunde werden Expertisen meist nur für Gemälde im Preisbereich von mehreren 10-Tausend Mark erstellt. Existieren von einem Maler mehr Fälschungen als Originale, so ist die Erstellung einer teuren Expertise nicht nur mit einem eventuellen, schmerzlichen Wertverlust (weil das Gemälde gefälscht ist) sondern auch noch mit den hohen Kosten für die Expertise selbst verbunden.When buying and selling paintings, the safe distinction plays between the original and the fake play a decisive role in the price. The creation of expertise on the authenticity of paintings on the However, the basis of scientific investigation methods is often expensive. It is usually only created when the expertise is significantly less costs than the painting itself. For this reason, expertise mostly only for paintings in the price range of several tens of thousands of marks created. If there are more forgeries than originals from a painter, so is the creation of expensive expertise not only with a possible, painful loss of value (because the painting is fake) but also still associated with the high cost of the expertise itself.

Es wird auch heute schon eine große Zahl verschiedener naturwissenschaftlicher Untersuchungsverfahren für die Untersuchung der Echtheit von Gemälden eingesetzt (M. Matteini, A. Moles, "Naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden in der Restaurierung", Callwey Verlag, München, 1990). Viele dieser naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden erfordern eine Entnahme von Proben und stellen somit einen ungewollten, zerstörerischen Eingriff dar. Sie erfordern zusätzlich einen erheblichen Zeitaufwand, so daß eine schnelle Kaufentscheidung schwierig ist. Darüber hinaus sind die Expertisen so teuer, daß sie nur in wenigen Fällen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden kann.There are already a large number of different ones scientific investigation procedure for the investigation of the Authenticity of paintings used (M. Matteini, A. Moles, "Scientific investigation methods in restoration", Callwey Verlag, Munich, 1990). Many of these scientific Investigation methods require taking samples and places thus an unwanted, destructive intervention. They require additionally a considerable amount of time, so  that a quick purchase decision is difficult. In addition, the Expertise so expensive that it only makes economic sense in a few cases can be used.

Der Erfindung am nächsten liegen vielleicht Verfahren bei denen ein Gemälde mit UV-Licht bestrahlt und das Gemälde im reflektierten Licht mit fotografischen Verfahren (bei denen auch spezielle Filme zum Registrieren der Bilder verwendet werden) untersucht werden. Im Vergleich zu der Erfindung haben diese Verfahren aber erhebliche Nachteile. Es wird keine fein abstimmbare Lichtquelle zur Beleuchtung verwendet und die Emission wird nicht hoch aufgelöst untersucht, d. h., es werden keine Anregungs- Emissions- Spektren verwendet. Auch haben Filme den erheblichen Nachteil, daß die Emissionsintensitäten nicht als Zahlen zur weiteren Analyse im Rechner zur Verfügung stehen.Methods closest to the invention may be one Painting irradiated with UV light and the painting in reflected light with photographic processes (which also include special films for Register the images to be used). in the However, compared to the invention, these methods have considerable advantages Disadvantage. It does not become a finely tunable light source for lighting used and the emission is not examined in high resolution, i.e. i.e. it no excitation emission spectra are used. Also have Films have the significant disadvantage that the emission intensities are not considered Numbers are available for further analysis in the computer.

Die Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist eine kostengünstige, sichere und nicht zerstörerische Untersuchung, die eine Unterscheidung zwischen Original und Fälschung innerhalb kurzer Zeit erlaubt. Dieses geschieht durch eine Kombination von spektroskopischer Analytik und schneller digitaler Bildmeßtechnik. Mit einer abstimmbaren, schmalbandigen Beleuchtungsquelle wird ein Gemälde bestrahlt und das zurückgeworfene Licht mit einem abstimmbaren, schmalbandigen Filter über ein Objektiv auf einer photometrischen Meßkamera in 100.000-den von Bildpunkten gleichzeitig registriert. Der Vergleich verschiedener Gemälde erfolgt durch Vergleich die im Computer gespeicherten Zahlen.The object of the present invention is an inexpensive, safe and non-destructive investigation that makes a distinction between Original and forgery allowed within a short time. This happens through a combination of spectroscopic analysis and faster digital image measurement technology. With a tunable, narrowband Illumination source is irradiated a painting and the reflected Light with a tunable, narrowband filter on a lens a photometric measuring camera in 100,000 pixels registered at the same time. Different paintings are compared by Compare the numbers stored in the computer.

Diese erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung in Fig. 1.This object of the invention is achieved by the arrangement in FIG. 1.

Eine schmalbandige Anregungslichtquelle (ALQ) liefert Licht in einem engen Frequenzbereich Δν mit einer Mittenfrequenz νn. Mit diesem Licht wird ein Gemälde (G) in einem ausgewählten Ortsbereich des Gemäldes beleuchtet. Die Beleuchtung wird durch die mittlere Frequenz νn mit der die Anregung erfolgt (im Folgenden auch Anregungsfrequenz genannt), gekennzeichnet, obwohl ein endlicher Frequenzbereich für die Anregung verwendet wird.A narrow-band excitation light source (ALQ) delivers light in a narrow frequency range Δν with a center frequency ν n . This light is used to illuminate a painting (G) in a selected area of the painting. The lighting is characterized by the mean frequency ν n with which the excitation takes place (hereinafter also referred to as excitation frequency), although a finite frequency range is used for the excitation.

Als Anregungslichtquelle kann ein abstimmbarer Laser verwendet werden. Es kann aber z. B. auch eine breitbandige Lichtquelle verwendet werden, hinter der sich ein Filter (FA) zur Selektion des Anregungslichtes befindet und nur einen engen Frequenzbereich Δν um eine mittlere Frequenz νn durchläßt. Der Durchlaßbereich dieses Filters wird automatisch, d. h. vom Rechner aus gesteuert, eingestellt werden. Es sollen eine ganze Reihe verschiedener Anregungsfrequenzen verwendet werden. Der Frequenzbereich Δν kann, je nach Anwendungsfall, verschieden breit gewählt werden.A tunable laser can be used as the excitation light source. But it can e.g. B. a broadband light source can also be used, behind which there is a filter (FA) for selecting the excitation light and only allows a narrow frequency range Δν to pass through a medium frequency ν n . The pass band of this filter will be set automatically, ie controlled by the computer. A whole range of different excitation frequencies are to be used. Depending on the application, the frequency range Δν can be selected to be of different widths.

Durch die Bestrahlung mit der Anregungslichtquelle werden im Gemälde entweder Substanzen (Pigmente, Farbstoffe, Firnis,. . .) zum Leuchten angeregt oder die Substanzen zeigen eine charakteristische Reflektion (durch frequenzselektive Absorption) bei bestimmten Frequenzen. Der Vorgang bei dem Substanzen zum Leuchten angeregt werden, wird im Folgenden "induzierte Emission" genannt.By irradiation with the excitation light source in the painting either substances (pigments, dyes, varnish, ...) to glow excited or the substances show a characteristic reflection (by frequency selective absorption) at certain frequencies. Of the The process of stimulating substances to glow is carried out in the Hereinafter called "induced emission".

Durch die Anregungslichtquelle wird eine Reihe verschiedenster Leuchterscheinungen induziert (Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Ramanstreuung, Rayleighstreuung). Falls kein "induziertes Leuchten" auftritt, so enthält das reflektierte Licht trotzdem die Information über die Absorption verschiedener Substanzen (s. u.).The excitation light source turns a number of different Luminous phenomena induced (fluorescence, phosphorescence, Raman scattering, Rayleigh scattering). If no "induced glow" occurs, the reflected light still contains the information about the Absorption of various substances (see below).

Die aus der Anregung resultierende Emission wird über ein, auch im UV arbeitenden, Objektiv auf eine hochempfindliche, digitale UV- sensitive Meßkamera (MK) abgebildet. The emission resulting from the excitation is over one, also in the UV working, lens on a highly sensitive, digital UV sensitive Measuring camera (MK) shown.  

Zwischen Gemälde und Meßkamera befindet sich ein Filter (FE), mit dem von der induzierten Emission nur ein schmaler Wellenlängenbereich Δλ um eine zentrale Wellenlänge λm durchgelassen wird. Dieser Durchlaßbereich wird, vom Rechner gesteuert, variiert. Es werden eine ganze Reihe verschiedener Durchlaßbereiche eingestellt. Die Breite des Durchlaßbereiches kann ebenfalls, je nach Anwendung, variiert werden.There is a filter (FE) between the painting and the measuring camera, with which the induced emission only allows a narrow wavelength range Δλ to pass through a central wavelength λ m . This pass band is controlled by the computer. A whole series of different pass bands are set. The width of the pass band can also be varied depending on the application.

Bei der Anregungsfrequenz νn wird die Intensität I der induzierten Emission bei verschiedenen Wellenlängen λm gemessen (Emissionsspektrum). Das Emissionsspektrum hängt, insbesondere bei Anregung im tiefen UV, empfindlich von der Anregungswellenlänge ab.At the excitation frequency ν n , the intensity I of the induced emission is measured at different wavelengths λ m (emission spectrum). The emission spectrum is sensitive to the excitation wavelength, especially when excited in deep UV.

Auf der Frontfläche der Meßkamera befinden sich "Pixel" in denen die Photonen des vom Gemälde zurückgeworfenen Lichtes in Elektronen umgewandelt werden. Da diese Pixel eine endliche Größe (z. B. 20 × 20 µm) haben, wird das auffallende Licht in dem Ortsbereich, den das Pixel abdeckt, integriert. Der Ortsbereich, in dem integriert wird, ergibt sich bei einer mit einem Bildverstärker intensivierten Kamera nur indirekt durch die Abbildung auf die CCD Kamera.On the front surface of the measuring camera are "pixels" in which the Photons of the light reflected by the painting in electrons being transformed. Since these pixels have a finite size (e.g. 20 × 20 µm) the striking light will be in the area that the pixel covers, integrated. The area in which integration takes place is given by a camera intensified with an image intensifier only indirectly through the Image on the CCD camera.

Je nach Intensität der Emission des vom Gemälde zurückgeworfenen Lichtes fallen verschiedene Zahlen von Photonen auf ein Pixel und liefern eine zur Intensität proportionale Zahl von Elektronen, die in dem Pixel gespeichert werden. Die dieser Zahl von Elektronen entsprechende Gesamtladung wird beim "Auslesen" nach Verstärkung präzise gemessen und mit einer bestimmten Intensitätsauflösung (Bittiefe) digitalisiert. Die resultierenden Zahlen werden im Speicher (S) gespeichert und sind ein präzises Maß für die Intensität I der Emission. Depending on the intensity of the emission of the one reflected by the painting Different numbers of photons fall on a pixel and deliver a number of electrons proportional to the intensity in the pixel get saved. The one corresponding to this number of electrons Total charge is precisely measured during "readout" after amplification and digitized with a certain intensity resolution (bit depth). The resulting numbers are stored in memory (S) and are a precise measure of the intensity I of the emission.  

Die Größe der Pixel (z. B. 20 × 20 µm) bestimmt zusammen mit der Abbildungsoptik die Größe (Δx, Δy) des Ortsbereiches im Untersuchungsobjekt aus dem die Emission in einem Pixel integriert wird. Die Intensität I (i, j) der Emission aus dem Ortsbereich [xi, xi + Δx] x [yj, yj + Δy] des Gemäldes wird auf einem Pixel mit den Koordinaten (i, j) gesammelt (siehe Abb. 2). Als Beispiel sei eine CCD Kamera mit 1000 × 1000 quadratischen Pixeln von 20 × 20 µm Größe betrachtet. Ein digitales Bild besteht dann aus 1Mbyte Zahlen, mit z. B. 16 Bit Intensitätsauflösung. Bei einer 10-fachen Verkleinerung vom Objekt zur Kamera entspricht einem Pixel auf der Kamera ein Ortsbereich von 200 × 200 µm im Untersuchungsobjekt. Ein im Computer gespeichertes digitales Bild I (i, j) würde so einem Bildausschnitt von 20 × 20 cm im Gemälde entsprechen.The size of the pixels (eg 20 × 20 µm) together with the imaging optics determine the size (Δx, Δy) of the location area in the examination object from which the emission is integrated in a pixel. The intensity I (i, j) of the emission from the spatial area [x i , x i + Δx] x [y j , y j + Δy] of the painting is collected on a pixel with the coordinates (i, j) (see Fig . 2). As an example, consider a CCD camera with 1000 × 1000 square pixels of 20 × 20 µm in size. A digital picture then consists of 1Mbyte numbers, with z. B. 16 bit intensity resolution. With a 10-fold reduction from the object to the camera, a pixel on the camera corresponds to a spatial area of 200 × 200 µm in the examination object. A digital image I (i, j) stored in the computer would thus correspond to an image section of 20 × 20 cm in the painting.

Bei Anregung mit der Frequenz νn wird also die Intensität I (i, j) der Emission für die Emissionswellenlänge λm gleichzeitig in allen Pixeln gemessen, digitalisiert und als Bild abgespeichert. Bei verschiedenen Anregungsfrequenzen νn und Emissionswellenlängen λm unterscheiden sich die Intensitäten I (i, j) = I (i, j; νn, λm) und damit die Bilder.When excited with the frequency ν n , the intensity I (i, j) of the emission for the emission wavelength λ m is measured simultaneously in all pixels, digitized and stored as an image. The intensities I (i, j) = I (i, j; ν n , λ m ) and thus the images differ at different excitation frequencies ν n and emission wavelengths λ m .

Im Folgenden ist an einem Beispiel beschreiben, wie die Bilder I (i, j; νn, λm) für verschiedene νn und λm bestimmt werden. Bei einer fester Emissionswellenlänge λm wird die Anregungsfrequenz νn variiert (n = 1, 2,. . ., N) und für jede Anregungsfrequenz ein Bild, repräsentiert durch die Intensität I (i, j), abgespeichert. Man erhält so für feste Emissionswellenlänge einen Satz von Bildern die nur durch die Anregungswellenlänge unterschieden sind. Dann wird diese Prozedur für verschiedene Emissionswellenlängen λ m (m = 1, 2 M) wiederholt. Bei N Anregungsfrequenzen und M Emissionswellenlängen erhält man so N × M Bilder des Untersuchungsobjektes. The following describes an example of how the images I (i, j; νn, λm) for different νn and λm be determined. With a fixed one Emission wavelength λm the excitation frequency νn varies (n = 1, 2, ..., N) and an image for each excitation frequency, represented by the intensity I (i, j), stored. You get so for fixed Emission wavelength a set of images only through the Excitation wavelength are different. Then this procedure is for different emission wavelengths λ m (m = 1, 2 sts) repeated. At N Excitation frequencies and M emission wavelengths are thus obtained N × M Images of the object under investigation.  

Im Computer werden die Emissionsintensitäten I als Matrix in der Form I (i, j, n, m) abgespeichert. Dabei läuft der Index i für die Orte längs der x- Achse (z.B: i = 1,. . ., I), j für die Orte längs der y- Achse (z.B: j = 1,. . .,J). Der Index n steht für die Anregungsfrequenz νn und läuft von 1 bis N. Der Index m steht für die Emissionswellenlänge λm und läuft von 1 bis M.The emission intensities I are stored in the computer as a matrix in the form I (i, j, n, m). The index i runs for the locations along the x axis (eg: i = 1, ..., I), j for the locations along the y axis (eg: j = 1, ..., J). The index n stands for the excitation frequency ν n and runs from 1 to N. The index m stands for the emission wavelength λ m and runs from 1 to M.

Nun kann für einen festen Bildpunkt (i, j) die Matrix I (n, m) als Bild dargestellt werden. Diese Matrix enthält dann für diesen Bildpunkt die Information (a) über das Emissionsspektrum bei N verschiedenen Anregungsfrequenzen und (b) über die Intensität, die sich für eine feste Emissionswellenlänge ergibt (Anregungsspektrum). Ein Satz von Daten I (n, m) für einen Bildpunkt (i, j) wird Anregungs- Emissions- Spektrum (AES) des Bildpunktes genannt.Now for a fixed pixel (i, j) the matrix I (n, m) can be used as an image being represented. This matrix then contains the for this pixel Information (a) about the emission spectrum at N different Excitation frequencies and (b) about the intensity, which is for a fixed Emission wavelength results (excitation spectrum). A set of data I (n, m) for a pixel (i, j) becomes excitation-emission spectrum (AES) of the image point.

Die Prozedur liefert einen Datensatz I (i, j, n, m), der für die Charakterisierung eines Gemäldes verwendet wird. Der Datensatz enthält ungeheuer viele Zahlen, aus denen für jeden einzelnen Bildpunkt ein AES Spektrum gewonnen werden kann. Die Größe der Matrix hängt davon ab wie groß die Auflösung für Orte, Anregungsfrequenzen und Emissionswellenlängen gewählt wird. Bei hoher örtlicher Auflösung wird die Zahl der Ortspunkte (i, j) sehr groß. Bei hoher spektraler Auflösung in der Anregung wird N sehr groß bei hoher spektraler Auflösung im Emission wird die Zahl M sehr groß.The procedure provides a data set I (i, j, n, m), which for the Characterization of a painting is used. The record contains tremendous number of numbers, from which an AES for each individual pixel Spectrum can be obtained. The size of the matrix depends on it how big the resolution for locations, excitation frequencies and Emission wavelengths is selected. At high local resolution the number of location points (i, j) is very large. At high spectral resolution in the excitation becomes very large with a high spectral resolution in Emission, the number M becomes very large.

Es kann in speziellen Fällen von Interesse sein den Datensatz zu erweitern. So können zusätzliche Unterscheidungsmerkmale für eine noch sichere Unterscheidung zwischen Original und Fälschung gewonnen werden.In special cases it may be of interest to expand the data record. This allows additional distinguishing features for an even more secure Differentiation between original and fake can be won.

So kann man z. B. für jeden Bildpunkt, für jede Anregungsfrequenz und für jede Emissionswellenlänge zusätzlich die Lebensdauer τ der Emission bestimmen (Lebensdaueranalyse). Dieses kann durch eine Anregung der Emission mit kurzen Lichtpulsen eines Lasers (z. B. abstimmbare psec- oder nsec- Laser) erfolgen. Dann kann die Lumineszenz (Fluoreszenz und Phosphoreszenz) auch zeitaufgelöst analysiert werden. Die Lebensdauer eines Farbstoffes liefert unter Umständen auch Informationen über die Umgebung des Farbstoffes (z. B. verwendetes Bindemittel). Es kann auch eine mögliche Phosphoreszenz von z. B. Farbstoffmolekülen erhalten werden und zur Erweiterung des Datensatzes herangezogen werden.So you can z. B. for each pixel, for each excitation frequency and for each emission wavelength additionally the lifetime τ of the emission  determine (service life analysis). This can be done by suggesting the Emission with short light pulses from a laser (e.g. tunable psec- or nsec laser). Then the luminescence (fluorescence and Phosphorescence) can also be analyzed in a time-resolved manner. The lifespan of a dye may also provide information about the Environment of the dye (e.g. binder used). It can also a possible phosphorescence of e.g. B. dye molecules obtained and are used to expand the data set.

In einigen Fällen (z. B. Raman Streuung) kann das Verhalten gegenüber polarisierter Bestrahlung (B und B||) und polarisiertem Nachweis (I und I||) zur Charakterisierung des Gemäldes verwendet werden (Polarisationsanalyse). Dazu dienen in Abb. 1 die Polarisationsfilter PA (für Anregung) und PE (für die Emission).In some cases (e.g. Raman scattering) the behavior towards polarized radiation (B and B || ) and polarized detection (I and I || ) can be used to characterize the painting (polarization analysis). The polarization filters PA (for excitation) and PE (for emission) are used for this in Fig. 1.

Für die Anregung werden vorzugsweise (aber nicht nur) Frequenzen im UV Bereich (z. B. zwischen 25000 und 50000 cm-1, d. h., Wellenlängenbereich 200-400 nm) verwendet, weil (1) die Rayleigh und Ramanstreuung im UV viel stärker ist als im Sichtbaren Bereich (2) wesentlich mehr Farbstoffe und Pigmente im UV zur Fluoreszenz angeregt werden können und (3) charakteristische Absorptionsspektren von Farbstoffen oft im UV Bereich liegen. Dabei können je nach Anwendung UV- Lampen oder auch UV- Laser verwendet werden. Bei der Verwendung von UV Lampen (z. B. Deuterium Lampe) wird die Anregungsfrequenz über spektrale Filter (z. B. Monochromator, dielektrische Spiegel, elektrooptische Filter,. . ..). Laser werden z. B. dann von größerem Interesse sein, wenn Lebensdauern bestimmt werden sollen.Frequencies in the UV range (for example between 25000 and 50,000 cm -1 , ie, wavelength range 200-400 nm) are preferably (but not only) used for the excitation because (1) the Rayleigh and Raman scattering in the UV is much stronger than in the visible range (2) significantly more dyes and pigments can be excited to fluorescence in the UV and (3) characteristic absorption spectra of dyes are often in the UV range. Depending on the application, UV lamps or UV lasers can be used. When using UV lamps (e.g. deuterium lamp), the excitation frequency is adjusted via spectral filters (e.g. monochromator, dielectric mirrors, electro-optical filters, ...). Lasers are used e.g. B. be of greater interest if lifetimes are to be determined.

Das Prinzip der Anregungs Emissions Spektren kann aber auch im Infraroten durchgeführt werden um den Datensatz zu erweitern. Im Infraroten haben viel Substanzen selektive Absorptionsspektren, die sich zur Identifizierung sehr gut eignen. In diesem Falle können die Bilder z. B. mit einer Infrarotkamera aufgenommen werden und mit Filtern im Infrarot (z. B. zirkular variable Filter) die Anregungswellenlänge und die Emissionswellenlänge variiert werden, so daß wiederum ein Datenfeld I (i, j, n, m) entsteht das zur Identifizierung verwendet wird. Im Infraroten sind aber andere Detektoren und andere Filter erforderlich. Auch hier werden die Daten digitalisiert, so daß der Datensatz einfach zur Identifizierung verwendet werden kann.The principle of excitation emission spectra can also be used in Infrared can be performed to expand the data set. in the Infrared substances have a lot of selective absorption spectra  very suitable for identification. In this case, the images can e.g. B. be recorded with an infrared camera and with filters in the infrared (e.g. circular variable filter) the excitation wavelength and the Emission wavelength can be varied, so that in turn a data field I (i, j, n, m) arises that is used for identification. In the infrared however, other detectors and other filters are required. Here too the data are digitized so that the data set is simply used for Identification can be used.

Im Folgenden werden einige Ausformungen der spektralen Filterung angegeben. Die spektrale Filterung kann z. B. mit verschiedenen Filtern (dielektrische Spiegel, optoakustischen Filter, Standardfiltersätzen, zirkular variable Filter im IR) oder auch mit Spektrometern erfolgen.The following are some forms of spectral filtering specified. The spectral filtering can e.g. B. with different filters (dielectric mirrors, optoacoustic filters, standard filter sets, circularly variable filters in IR) or with spectrometers.

1. Dielektrische Spiegel.1. Dielectric mirrors.

Der Durchlaßbereich kann mit dielektrischen Spiegeln selektiert und variiert werden. Dabei wird der Durchlaßbereich durch Verkippen der dielektrischen Spiegel variiert. Für einen größeren Spektralbereich sind mehrere dielektrische Spiegel erforderlich.The pass band can be selected with dielectric mirrors and can be varied. The pass band is tilted dielectric mirror varies. For a wider spectral range multiple dielectric mirrors required.

2. Optoakustische Filter2. Optoacoustic filters

Der Durchlaßbereich dieser Filter kann elektronisch über einen größeren Bereich variiert werden. Obwohl diese Filter im UV leider noch etwas teuer sind, eignen sie sich besonders wegen der einfachen Variation des Durchlaßbereiches.The pass band of these filters can be electronically increased Range can be varied. Although these filters in the UV unfortunately something expensive, they are particularly suitable because of the simple variation of the Passband.

3. Spektrometer3. Spectrometer

In diesem Falle ist es geschickter die Aufnahme der Daten I (i, j, n, m) anders zu gestalten: Die Anregungslichtquelle leuchtet eine Linie im Untersuchungsobjekt aus. Diese Linie wird auf den Eintrittsspalt eines ortstreu abbildenden Spektrometers abgebildet. Die Kamera befindet sich hinter dem Spektrometer in dessen Bildebene (Diese Anordnung ist auch als örtlich auflösender optischer Vielkanalanalysator bekannt). Das Bild auf der Kamera enthält dann die Emissionsspektren für verschiedene Orte längs der beleuchteten Linie, d. h., die Stärke der induzierten Emission I (i, j, n, m ) für einen ganzen Bereich von Emissionswellenlängen Λm. Fest ist eine Ortsdimension (z. B. j fix) und die Anregungsfrequenz νn. Dieses sei durch festes j (jf) und n (nf) in I (i, jf, nf, m) angedeutet. In diesem Falle wird dann die Anregungsfrequenz n variiert und jeweils die Bilder I (i, jf, n ,m) aufgenommen. Dann wird die nächste Linie im Bild durch die Anregungslichtquelle beleuchtet indem das Gemälde vertikal verfahren wird und die Prozedur wiederholt. Es entsteht wiederum ein Datensatz I (i, j, n, m), der für die Erstellung von AES verwendet werden kann.In this case, it is more clever to design the recording of the data I (i, j, n, m) differently: the excitation light source illuminates a line in the examination object. This line is mapped onto the entry slit of a spectrometer that is true to location. The camera is located behind the spectrometer in its image plane (this arrangement is also known as a locally resolving optical multi-channel analyzer). The image on the camera then contains the emission spectra for different locations along the illuminated line, ie the strength of the induced emission I (i, j, n, m) for a whole range of emission wavelengths Λ m . Fixed is a spatial dimension (e.g. j fix) and the excitation frequency ν n . This is indicated by fixed j (j f ) and n (n f ) in I (i, j f , n f , m). In this case, the excitation frequency n is then varied and the images I (i, j f , n, m) are recorded in each case. Then the next line in the image is illuminated by the excitation light source by moving the painting vertically and repeating the procedure. In turn, a data record I (i, j, n, m) is created, which can be used to create AES.

UnterscheidungsmerkmaleDistinguishing features

Hier wird im Einzelnen diskutiert, welche Identifizierungsmerkmale sich aus dem Datensatz I (i, j, n, m) und seinen möglichen Erweiterungen ergeben. Die Möglichkeit der selektiven Identifizierung von Gemälden basiert darauf, daß verschiedene Maler für die Gemäldes verschiedene Substanzen verwendet haben und daß ein Maler, zumindest häufig ganz spezifische von anderen Malern nicht verwendete Substanzen verwendet hat. Die Substanzen sollen an Hand der AES Spektren unterschieden werden. Hat ein Fälscher andere Substanzen verwendet, so lassen sich diese Substanzen durch andere AES Spektren erkennen. Es muß also für einen Maler eine Bibliothek von AES Spektren erstellt werden, die charakteristisch für den Maler sind. Durch Vergleich mit den die Fälscher charakterisierenden AES Spektren soll die Echtheit überprüft werden. Es kann auch das AES Spektrum des Firnis, der zum Schutz des Gemäldes aufgebracht worden ist, zum Vergleich zwischen Original und Fälschung herangezogen werden. Here it is discussed in detail which identification features are from the data set I (i, j, n, m) and its possible extensions surrender. The possibility of selective identification of paintings is based on the fact that different painters are different for the painting Have used substances and that a painter, at least often entirely specific substances not used by other painters Has. The substances should be differentiated using the AES spectra become. If a counterfeiter has used other substances, you can recognize these substances by other AES spectra. So it must be for a painter created a library of AES spectra that are characteristic of the painter. By comparison with that of the counterfeiters characterizing AES spectra, the authenticity should be checked. It can also use the AES spectrum of varnish to protect the painting has been applied to compare the original and the fake be used.  

Durch die Anregungslichtquelle wird eine Reihe verschiedenster Leuchterscheinungen induziert (Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Ramanstreuung, Rayleighstreuung) oder es ergeben sich durch Analyse des reflektierten Lichtes Absorptionsspektren.The excitation light source turns a number of different Luminous phenomena induced (fluorescence, phosphorescence, Raman scattering, Rayleigh scattering) or it results from analysis of the reflected light absorption spectra.

Selektive ReflektionSelective reflection

Eine Substanz, die in einem Frequenzbereich selektiv absorbiert, führt dazu, daß dieser Frequenzbereich nicht so stark reflektiert wird. Die Absorptionsquerschnitte (=Absorptionswahrscheinlichkeit als Funktion der Wellenlänge) sind, insbesondere im IR oder im tiefen UV, charakteristisch für die verwendeten Substanzen. Die Messung der Absorptionspektren erfolgt dadurch, daß nur die Intensitäten I (i, j, n, m) ausgewertet werden, für die die Emissionswellenlänge λm mit der Anregungswellenlänge λaa = c/νa) übereinstimmt. Aus dem Verhältnis der reflektierten zur eingestrahlten Intensität wird dann der Absorptionsquerschnitt bestimmt. Zur Identifizierung der Substanzen wird dann nur der Absorptionsquerschnitt verwendet.A substance that selectively absorbs in a frequency range means that this frequency range is not reflected as strongly. The absorption cross sections (= absorption probability as a function of the wavelength) are characteristic of the substances used, particularly in IR or deep UV. The absorption spectra are measured by evaluating only the intensities I (i, j, n, m) for which the emission wavelength λ m matches the excitation wavelength λ aa = c / ν a ). The absorption cross section is then determined from the ratio of the reflected to the radiated intensity. Only the absorption cross section is then used to identify the substances.

Induzierte FluoreszenzInduced fluorescence

Wir betrachten einen Farbstoff mit einem Absorptionsquerschnitt σ(ν), der z. B. im UV bei 250 nm einsetzt bis zu einem Maximum bei 220 nm zunimmt und dann wieder abfällt. Bei Bestrahlung mit der Anregungsfrequenz v ist die Intensität I des Aufleuchtens proportional zum Absorptionsquerschnitt σ(ν). Auf diese Weise spiegelt sich der Absorptionsquerschnitt in den gemessenen Daten wieder. Die Fluoreszenz ist bei Farbstoffen i.A. zum roten Spektralbereich verschoben. Der Einsatz des Emissionsspektrums hängt von der Anregungswellenlänge ab und kann zur Identifizierung verwendet werden. Bei Farbstoffen ist das Emissionspektrum allerdings oft unabhängig von der Anregungswellenlänge, weil die Moleküle in kurzer Zeit (psec) in den energetisch tiefsten S1 Zustand relaxieren. Das Aufleuchten erfolgt dann nur von den unteren Energieniveaus in S1.We consider a dye with an absorption cross section σ (ν), which, for. B. starts in UV at 250 nm increases to a maximum at 220 nm and then drops again. When irradiated with the excitation frequency v, the intensity I of the illumination is proportional to the absorption cross section σ (ν). In this way, the absorption cross section is reflected in the measured data. In the case of dyes, the fluorescence is generally shifted to the red spectral range. The use of the emission spectrum depends on the excitation wavelength and can be used for identification. In the case of dyes, however, the emission spectrum is often independent of the excitation wavelength because the molecules relax in the energetically lowest S 1 state in a short time (psec). The lighting then only occurs from the lower energy levels in S 1 .

Raman StreuungRaman scatter

Die Ramanstreuung liefert äußerst charakteristische Merkmale für analytische Zwecke, da die Emission gegenüber der Anregung um einen festen, für das streuende Molekül spezifischen, Energiebetrag verschoben ist. Beim Schwingungs-(Rotations-) Raman Effekt sind die Frequenzen der Emission um ein Schwingungs-(Rotations-) Quant gegenüber der Anregungswellenlänge verschoben. Jedes Farbstoffmolekül hat auf diese Weise seinen eigenen charakteristischen Fingerabdruck. Ein Vorteil der Raman Streuung ist, daß eine festfrequente Anregungsquelle verwendet werden kann, d. h. eine Abstimmung der Anregungslichtquelle nicht nötig ist. Die Raman Streuung ist allerdings so schwach, daß entweder starke Lichtquellen oder lange Meßzeiten erforderlich sind. Zusätzlich müssen wegen der Schwäche des Signals andere, störende Emissionen sorgfältig unterdrückt werden. Die Intensität der Strahlungsquelle muß auf jeden Fall so klein gehalten werden, daß keine Zerstörung des Gemäldes erfolgt. Die Ramanstreuung ist bei polarisierter Anregung oft stark polarisiert. Der Grad der Polarisation hängt stark von den Substanzen ab und kann als wichtiges Merkmal für die Identifizierung von Substanzen herangezogen werden (Depolarisationsanalyse).Raman scattering provides extremely characteristic features for analytical purposes, since the emission is one fixed amount of energy specific to the scattering molecule is. With the vibration (rotation) Raman effect, the frequencies are the emission by a vibration (rotation) quant compared to the Excitation wavelength shifted. Every dye molecule has on this Way his own characteristic fingerprint. An advantage of Raman scattering is that a fixed frequency excitation source is used can be d. H. a coordination of the excitation light source is not necessary is. The Raman scatter is so weak, however, that either strong Light sources or long measuring times are required. In addition must because of the weakness of the signal carefully, other interfering emissions be suppressed. The intensity of the radiation source must definitely are kept so small that the painting is not destroyed. Raman scattering is often strongly polarized with polarized excitation. Of the Degree of polarization depends strongly on the substances and can be as important feature used for the identification of substances (depolarization analysis).

Für die Analyse der Ramanstreuung ist eine hochauflösende Analyse der Emission (z. B. mit einem Echelle Spektrometer) sinnvoll.A high-resolution analysis of the Emission (e.g. with an Echelle spectrometer) makes sense.

ZweiphotonenmikroskopieTwo-photon microscopy

Bei Bestrahlung mit Licht im roten Frequenzbereich (z. B. 800 nm, d. h. etwa 12000 cm-1) kann durch die simultane Absorption von zwei Photonen ein 24000 cm-1 hoch liegender Zustand im Farbstoffmolekül angeregt werden, der dann Emission im Wellenlängenbereich unterhalb von 800 nm zeigt. When irradiated with light in the red frequency range (e.g. 800 nm, ie about 12000 cm -1 ), the simultaneous absorption of two photons can excite a 24000 cm -1 high state in the dye molecule, which then emits in the wavelength range below 800 nm shows.

Durch Fokussierung eines fsec Lasers kann man die Leistungsdichte (z. B. TiSa Laser) so hoch treiben, daß Zweiphotonen Übergänge in einem engen Ortsbereich unter 1 µm Durchmesser gesättigt werden. Mit diesem Verfahren ist es z. B. gezielt möglich in mehreren 100 µm Tiefe unterhalb des Firnis gezielt die Fluoreszenz von Farbstoffen anzuregen und eine Anregung des Firnis selbst zu vermeiden. Mit der Zweiphotonen mikroskopie oder Spektroskopie kann das Gemälde unter Umständen, insbesondere bei Verwendung langer Wellenlängen (IR), auch in verschiedenen Tiefen analysiert werden.By focusing an fsec laser, the power density (e.g. TiSa laser) so high that two-photon transitions in a narrow Local area below 1 µm in diameter can be saturated. With this The method is e.g. B. possible in several 100 µm depth below of the varnish specifically stimulate the fluorescence of dyes and a Avoid excitation of the varnish itself. With the two-photon microscopy or spectroscopy, the painting may especially when using long wavelengths (IR), also in different depths can be analyzed.

Verwendung von Lebensdauermessungen zur Erhöhung der SelektivitätUse lifetime measurements to increase selectivity

Bei der Fluoreszenz und Phosphoreszenz ist die Dauer des Aufleuchtens ein charakteristisches Merkmal für verschiedene Substanzen. Da bei der Raman und Rayleighstreuung das Aufleuchten instantan, bei der Fluoreszenz und Phosphoreszenz aber zeitlich verzögert ist, können sie durch die Messung voneinander unterschieden werden. Die Lebensdauern können mit gepulsten Lichtquellen (z. B. psec- oder fsec Lasern) und Kameras mit kurzen Verschlußzeiten (bis hinunter zu 0.1 nsec ) bestimmt werden.With fluorescence and phosphorescence, the duration of the lighting is a characteristic feature for different substances. Since at the Raman and Rayleigh scatter instantly lighting up at Fluorescence and phosphorescence are delayed, but they can be distinguished from each other by the measurement. The lifetimes can with pulsed light sources (e.g. psec or fsec lasers) and Cameras with short shutter speeds (down to 0.1 nsec) are determined become.

Ein großer Vorteil der Ramanstreuung, u. a. für die Unterdrückung der Firnisfluoreszenz, ist die Nähe der Emissionswellenlänge zur Anregungswellenlänge. Bei fast allen Farbstoffen ist die Emission gegenüber der Anregung erheblich verschoben, so daß Raman Streuung von Fluoreszenz deutlich unterschieden werden kann. Auf diese Weise können charakteristische Raman Spektren von unter dem Firnis liegenden Farbstoffen gewonnen werden.A great advantage of Raman scattering, u. a. for the suppression of the Varnish fluorescence, is the proximity of the emission wavelength to the Excitation wavelength. The emission is with almost all dyes significantly shifted compared to the excitation, so that Raman scattering can be clearly distinguished from fluorescence. In this way can have characteristic Raman spectra from under the varnish Dyes are obtained.

Verwendung von Polarisationstechniken zur Erhöhung der SelektivitätUse of polarization techniques to increase selectivity

Sowohl die Raman als auch die Rayleigh Streuung liefert große Polarisationseffekte. Obwohl Fluoreszenz, im Gegensatz zur Raman oder Rayleigh Streuung, nur kleine Polarisationseffekte aufweist, können diese bestimmt und zur Identifizierung herangezogen werden.Both the Raman and the Rayleigh scatter provide large ones Polarization effects. Although fluorescence, unlike Raman or  Rayleigh scattering, which has only small polarization effects, can do this determined and used for identification.

Kombination von Lebensdauer und PolarisationCombination of lifespan and polarization

Für viele Farbstoffe ist bekannt, daß die Polarisation des emittierten Lichtes stark von dem Zeitpunkt zu dem nach der Anregung gemessen wird abhängt. Die Analyse der Polarisation für verschiedene Zeitpunkte nach der Anregung stellt daher ein zusätzliches nützliches Merkmal für die Identifizierung dar.For many dyes it is known that the polarization of the emitted Light strongly measured from the point in time after the excitation will depend. Analysis of polarization for different times after the suggestion therefore provides an additional useful feature for the Identification.

Unterdrückung der FirnisfluoreszenzSuppression of varnish fluorescence

Die Bestimmung von AES Spektren der verwendeten Substanzen kann schwierig sein, wenn der über den Substanzen liegende Firnis intensiv fluoresziert, so daß die Emission von den unter dem Firnis liegenden Substanzen so schwach ist, daß sie von der Fluoreszenz des Firnis dominiert wird.The determination of AES spectra of the substances used can be difficult if the varnish overlying the substances is intense fluoresces, so that the emission from those under the varnish Substances are so weak that they are from the fluorescence of the varnish is dominated.

Da die Firnisfluoreszenz aber in allen Bildpunkten das gleiche AES Spektrum haben wird, kann man durch Vergleich verschiedener Bildpunkte die AES Spektren des Firnis bestimmen. Die gemessenen AES Spektren setzen sich dann additiv aus den ortsunabhängigen AES Spektren des Firnis IF (n, m) und den AES Spektren IU (i, j, n, m) der unter dem Firnis liegenden Substanzen zusammen: I (i, j, n, m) = IF (n, m) + IU (i, j, n, m). Aus vielen Punkten des Gemäldes wird die Firnisfluoreszenz ermittelt und für jeden Ortspunkt (i, j) von den Bildern gemessenen Bildern I (i, j) abgezogen, so daß man die AES Spektren IU (i, j, n, m) der unter dem Firnis liegenden Substanzen ermitteln kann.Since the varnish fluorescence will have the same AES spectrum in all pixels, the AES spectra of the varnish can be determined by comparing different pixels. The measured AES spectra are then additively composed of the location-independent AES spectra of the varnish I F (n, m) and the AES spectra I U (i, j, n, m) of the substances under the varnish: I (i, j , n, m) = I F (n, m) + I U (i, j, n, m). The varnish fluorescence is determined from many points in the painting and subtracted from the images measured images I (i, j) for each location point (i, j), so that the AES spectra I U (i, j, n, m) of the under the varnish lying substances can determine.

Erfolgt die Fluoreszenz des Firnis mit einer anderen Lebensdauer als die Fluoreszenz der darunter liegenden Schichten, so wird die Emission vorzugsweise in einem Zeitbereich untersucht, für den die Firnisfluoreszenz minimal und die Farbstoffluoreszenz maximal ist. Auch so kann selektiv zwischen Firnis und darunter liegendem Farbstoff unterschieden werden und die Firnisfluoreszenz selektiv ermittelt werden. Eine hohe spektrale Auflösung in Anregung und Emission kann ebenfalls von Vorteil sein, wenn ein Firnis auf einem Gemälde sehr intensive Fluoreszenz unter UV Bestrahlung zeigt. So kann die Anregungswellenlänge so gewählt werden, daß eine minimale Fluoreszenz vom Firnis ausgeht. Bei hoher spektraler Auflösung in Emission entfällt auf einen kleinen Wellenlängenbereich u. U. nur ein kleiner Bruchteil der breitbandigen Firnisfluoreszenz aber viel Emission der darunter liegenden Substanzen.If the varnish fluorescence occurs with a different lifespan than that Fluorescence of the layers underneath, so the emission preferably examined in a time range for which the Varnish fluorescence is minimal and the dye fluorescence is maximum. Also  so it can selectively between varnish and underlying dye are distinguished and the varnish fluorescence is determined selectively. A high spectral resolution in excitation and emission can also be beneficial if a varnish on a painting is very intense Fluorescence under UV radiation shows. So it can Excitation wavelength should be chosen so that minimal fluorescence from the varnish. With high spectral resolution in emission is not necessary to a small wavelength range u. U. only a small fraction of the broadband varnish fluorescence but much emission from the one below Substances.

Schädigung von Gemälden durch zu intensive UV StrahlungDamage to paintings due to excessive UV radiation

Wenn Befürchtungen bestehen, daß ein Gemälde durch UV Strahlung zu stark belastet wird, sollten extrem empfindliche (z. B. durch Bildverstärker intensivierte) Kameras in Verbindung mit schwacher Beleuchtung verwendet werden.If there are concerns that a painting may be affected by UV radiation heavily loaded, should be extremely sensitive (e.g. by image intensifier intensified) cameras in conjunction with poor lighting be used.

Digitale Erfassung der GeometrieDigital acquisition of the geometry

Da mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren, neben den analytischen Aspekten, die Bilder ohnehin digitalisiert werden, wird auch die Geometrie der Gemälde im Computer gespeichert. Auf diese Weise kann z. B. die geometrische Anordnung verschiedener Objekte auf dem Bild relativ zueinander sehr präzise vermessen werden. Zur meßtechnischen Erfassung eines Originals kann die Ortsauflösung mit guten Objektiven bis zu etwa Ibm herab getrieben werden. Dieses erfordert einen erheblichen Aufwand an digitaler Datenaufnahme und verarbeitung, die mit modernen Computern aber problemlos möglich sind. Da die CCD Kamera im angegebenen Beispiel 1000 × 1000 Pixel hat, wird auf dem Gemälde in diesem Falle nur ein Bildausschnitt von 1 × 1 mm von der Kamera erfaßt. Die hochortsauflösende Analyse eines Gemäldes von nur 10 × 10 cm Größe erfordert dann die Aufnahme von 104 CCD Bildern. Since the method proposed here, in addition to the analytical aspects, digitizes the images anyway, the geometry of the paintings is also saved in the computer. In this way, e.g. B. the geometric arrangement of different objects on the image can be measured very precisely relative to each other. The spatial resolution can be driven down to about Ibm with good lenses for the measurement of an original. This requires a considerable amount of digital data acquisition and processing, which are, however, easily possible with modern computers. Since the CCD camera in the example given has 1000 × 1000 pixels, in this case only a 1 × 1 mm image section is captured by the camera on the painting. The high-resolution analysis of a painting of only 10 × 10 cm in size then requires the taking of 10 4 CCD images.

Hat man ein Original einmal digital analytisch vermessen, d. h., einen Datensatz I (i, j, n, m) erstellt, so kann dieser Datensatz später anderen Nutzern (z. B. über Internet) zur Verfügung gestellt werden. Will man, irgend wo auf der Welt, ein Gemälde auf seine Echtheit überprüfen, so kann man mit dem Verfahren einen Datensatz I (i, j, n, m) für das Gemälde bestimmen und den Datensatz mit dem Datensatz des Originals vergleichen.Once you have digitally measured an original, d. i.e., one Record I (i, j, n, m) created, so this record can be changed later Are made available to users (e.g. via the Internet). Do you want somewhere in the world, check a painting for authenticity, so you can use the method to create a data set I (i, j, n, m) for the painting determine and the record with the record of the original to compare.

Nicht nur bei einer extremen Ortsauflösung von 1 µm sondern schon im 100 µm Bereich kann über eine digitale geometrische Erfassung des Gemäldes eine charakteristische Analyse der Pinselführung erfolgen. Dabei muß allerdings die Pinselführung für den Maler vorher (an Hand von Originalen) über Mustererkennung erfaßt werden.Not only with an extreme spatial resolution of 1 µm but already in 100 µm range can be achieved via digital geometric detection of the According to a characteristic analysis of the brushwork. Here However, the brushwork for the painter must be done beforehand (using Originals) via pattern recognition.

Wichtig ist bei der Erfassung des Datensatzes, daß die Beleuchtung unter bekannten Bedingungen erfolgt. So sollte die ortsaufgelöste Beleuchtungsstärke für die verschiedenen Anregungsfrequenzen bekannt sein und die photometrische Kamera absolut geeicht sein. Auf diese Weise kann auch nicht nur die relative Intensität sondern auch die Absolutintensität der Emission bei verschiedenen Wellenlängen als Unterscheidungsmerkmal verwendet werden. Die Intensität des Aufleuchtens eines Farbstoffes hängt nämlich auch von der Umgebung des Farbstoffmoleküls ab (Quenchen der Fluoreszenz). Eine Einbettung von Farbstoffen in andere Trägermaterialien führt u. U. auch zu unterschiedlichen AES Spektren.It is important when recording the data record that the lighting under known conditions. So the spatially resolved Illuminance known for the different excitation frequencies and the photometric camera must be absolutely calibrated. In this way can also not only the relative intensity but also the Absolute intensity of the emission at different wavelengths as Distinguishing feature can be used. The intensity of the Illumination of a dye also depends on the environment of the Dye molecule (quenching the fluorescence). An embedding of Dyes in other carrier materials leads u. U. too different AES spectra.

Die Beleuchtung unter verschiedenen Einfallswinkeln liefert, z. B. bei starker Strukturierung, zusätzliche Informationen über das Gemälde und soll daher in kritischen Fällen durchgeführt werden.The lighting at different angles of incidence provides, for. B. at strong structuring, additional information about the painting and should therefore be carried out in critical cases.

Claims (10)

1. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bildpunkt des Gemäldes ein Anregungs- Emissions- Spektrum ermittelt wird und die Gesamtheit der AES Spektren aus verschiedenen Bildpunkten zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird.1. Measuring arrangement for the rapid identification of valuable objects by digital image analysis, characterized in that an excitation-emission spectrum is determined for each pixel of the painting and the entirety of the AES spectra from different pixels is used to identify the painting. 2. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lebensdauermessung als zusätzliches Merkmal zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird.2. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that a lifetime measurement as an additional feature to identify the Painting is used. 3. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polarisationsanalyse als zusätzliches Merkmal zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird.3. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that a polarization analysis as an additional feature to identify the Painting is used. 4. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die AES Spektren des Firnis bestimmt und zur Identifizierung verwendet werden. 4. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that determined the AES spectra of the varnish and used for identification become.   5. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine höhere spektrale Auflösung in der Anregung oder in der Emission eingesetzt wird oder, daß die Polarisation oder die Lebensdauer zur Unterdrückung der Firnisfluoreszenz genutzt werden.5. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that a higher spectral resolution in the excitation or in the emission is used or that the polarization or the lifetime for Suppression of varnish fluorescence can be used. 6. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß tiefenaufgelöste Zwei (oder Mehr-) Photonen Spektroskopie oder Mikroskopie zur Bestimmung der AES Spektren verwendet wird.6. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that depth resolved two (or more) photon spectroscopy or Microscopy is used to determine the AES spectra. 7. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bildpunkt des Gemäldes die Reflektion bei der Anregungswellenlänge gemessen wird und zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird.7. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that for each pixel in the painting, the reflection at the Excitation wavelength is measured and to identify the Painting is used. 8. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der AES Spektren der unter dem Firnis liegenden Substanzen die AES Spektren des Firnis abgezogen werden.8. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that to record the AES spectra of the varnish Substances the AES spectra of the varnish are subtracted. 9. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zeitaufgelöste Analyse der Polarisation zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird. 9. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that a time resolved analysis of the polarization to identify the Painting is used.   10. Meßanordnung zur schnellen Identifizierung von wertvollen Objekten durch digitale Bildanalytik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die digitale Erfassung der Geometrie z. B. auch Mustererkennung, Abstandsmessungen und die Tiefe von Reliefstrukturen zur Identifizierung des Gemäldes verwendet wird.10. Measuring arrangement for quick identification of valuable objects by digital image analysis according to claim 1, characterized in that through the digital acquisition of the geometry z. B. also pattern recognition, Distance measurements and the depth of relief structures for identification of the painting is used.
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