基于多光譜技術的中國古畫虛擬修復研究

1、基于多光譜 基于多光譜技術 技術的中國古畫 的中國古畫虛擬 虛擬修復研究 修復研究 Researches on Virtual Recovery of Chinese Paintings Based on Multispectral Technology 專 業(yè)：計算機科學與技術 作者姓名： 閆麗霞 指導教師： 張加萬 教授 天津大學計算機科學與技術學院 二零一二年十二月 摘要 摘要 中國在悠久的發(fā)展歷程

2、中創(chuàng)造了燦爛的藝術文化，繪畫是最為重要的藝術表現(xiàn)形式之一。 流傳至今的古畫具有巨大的考古價值和文化價值， 然而在長期留存過程中， 自然或人為的因素造成古畫出現(xiàn)不同程度的破損和退色， 古畫修復對延長文物的“壽命”起到積極作用，在文物保護、文化傳播、歷史研究領域具有至關重要的作用和意義。 將古畫數(shù)字化并建設虛擬修復系統(tǒng)為普通大眾架起了通向古典繪畫藝術， 參與古畫保護和修復工作的溝通橋梁。 現(xiàn)有的古畫虛擬修復技術按照數(shù)據采集方式的不同，大致可

3、分為兩類，一種是通過普通數(shù)碼相機采集作品表面顏色，基于計算機圖像處理的方法進行虛擬修復， 這類方法的后續(xù)研究主要是顏色恢復和破損修復。另一種是基于多光譜、色度學理論的方法，這種方法通過顏料的光譜性質計算得到顏料的顏色，避免同色異譜現(xiàn)象，與簡單拍攝采集的數(shù)據相比，精確度和置信度提高很多，已被越來越多的文物保護者，博物館藏技術采用。 首先， 利用一組不同波段的光學濾光片結合彩色數(shù)碼相機搭建一個多光譜采集系統(tǒng)， 用于獲取古畫的多光譜數(shù)字圖像。

4、 根據采集到的光譜圖像重建出每一像素點的光譜反射率，通過光譜反射率重現(xiàn)出精確的顏色信息。 其次，不同顏色的光譜反射率也不同，將多光譜與 K 均值聚類相結合，使其按照不同的反射率將圖像分層。 再次， 根據不同的光譜反射率計算各像素點顏料組成， 從顏料庫中選擇光譜反射率相似的顏料替代，構成修復后的圖像。 實驗表明， 基于多光譜技術對中國古畫進行修復， 不僅可以在保證不修改古畫的本來風貌的基礎上還原載體和各顏料的顏色，而且不依賴于人的主觀意向