秦始皇陵出土的二号铜车马是到目前为止挖掘发现的体量最大,结构最为复杂的古代青铜器之一。但是它更夺人眼球的还是马车通体都绘有造型精美、光彩夺目的彩绘纹样。然而,由于墓室坍塌铜车马长时间被掩埋于土石之下,受到恶劣的环境影响,马车上的大部分彩绘纹样都受到了严重的破坏。传统的纹样采集和复原工作主要是依靠考古专家的经验和理解或者需要对文物进行采样分析,效率较低同时缺少科学技术的支撑或不符合对文物非入侵的要求。因此,本文基于高光谱成像技术和计算机技术提出了一种对文物非接触、无损伤,同时更高效,也更具有科学依据支撑的数字复原方法。复原方法主要是利用了高光谱成像技术“图谱合一”的优势,一方面利用其在近红外区域的高光谱成像结果检测并复原出彩绘纹样难以识别的边缘信息;另一方面利用高光谱数据中的光谱信息,将铜车马彩绘纹样上未知矿物颜料的光谱同实验建立的矿物颜料标准光谱库进行拟合,识别出铜车马上彩绘所采用的颜料种类。从目前的实验结果来看,本文所提的方法可以对部分受损的彩绘纹样有较好的复原效果,同时也为其他青铜器彩绘纹样的复原研究提供参考。研究最后针对所提出的复原方法设计并开发相应的复原工具。