簡牘數(shù)字圖像增強(qiáng)算法研究與應(yīng)用.pdf

1、簡牘作為中國古代重要的一種書寫材料，保存了豐富的歷史文化信息，是我國寶貴的文化財富。簡牘圖像增強(qiáng)是簡牘文字修復(fù)和文字信息提取最為關(guān)鍵的一個步驟。由于大多數(shù)簡牘實物長期埋存地下，出土?xí)r重疊、粘連，有的腐蝕、朽爛，文字信息出現(xiàn)脫落，墨跡擴(kuò)散，肉眼根本難以識別簡牘上的文字符號，同時在簡牘數(shù)字圖像獲取過程中外界光照的非均勻分布，導(dǎo)致了大多數(shù)的簡牘圖像都存在著對比度差、分辨率低的缺點。簡牘圖像中暗區(qū)中包含了很重要的文字信息，由于這些信息的能見度較

2、低，因而對簡牘暗區(qū)的增強(qiáng)，提高暗區(qū)的可視度對簡牘考古工作者來講意義十分重大。傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)方法雖然能夠使圖像的對比度增強(qiáng)，但通常會丟失圖像暗區(qū)的細(xì)節(jié)信息，并且會導(dǎo)致圖像顏色的失真。所以需要一種有效的簡牘圖像增強(qiáng)算法，在提高圖像對比度的同時，能有效地消除光照對簡牘圖像的退化影響從而增強(qiáng)圖像暗區(qū)的細(xì)節(jié)信息并且使簡牘圖像具有較高的色彩保真度。 本文以長沙簡牘博物館所收藏的簡牘文物為實物模型，以該館所提供的簡牘數(shù)字圖像為研究對象，深入研

3、究簡牘圖像特點，在簡牘圖像增強(qiáng)處理的各階段進(jìn)行了大量實驗，引入了一套適用于簡牘圖像增強(qiáng)處理算法： (1)多尺度Retinex算法Retinex是一種建立在科學(xué)實驗和科學(xué)分析基礎(chǔ)上的圖像增強(qiáng)理論，其實質(zhì)就是從圖像中拋開照射分量的影響來獲得物體的反射分量，即獲得物體本來的面貌。與其它圖像增強(qiáng)方法相比，Retinex算法具有銳化、顏色恒常性、動態(tài)范圍壓縮大、色彩保真度高等特點。本文對該理論進(jìn)行了重點研究，并采用多尺度Retirlex算

4、法來消除光照對簡牘圖像的退化影響，以達(dá)到增強(qiáng)圖像暗區(qū)細(xì)節(jié)信息和使簡牘圖像具有較好的色彩保真度的目的。 (2)gain/offset修正通常利用多尺度Retinex算法處理后的圖像像素值會出現(xiàn)負(fù)值，而且會超出顯示器的顯示范圍的情況，這就需要將其平移和壓縮到顯示器顯示圍內(nèi)，本文利用gain/offset方法對圖像像素進(jìn)行修正，再把修正后的圖像的狄度值映射到顯示器顯示的灰度范圍(0-255)。 (3)對比度拉伸根據(jù)我們對幾百張