專利名稱：應(yīng)用于中國古畫修復(fù)的多光譜摳圖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多光譜摳圖方法。
背景技術(shù)：
中國在悠久的發(fā)展歷程中創(chuàng)造了燦爛的藝術(shù)文化，繪畫是一種重要的藝術(shù)表現(xiàn)形式。作為中國傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的重要組成部分，中國古畫因?yàn)槠淅碚摗⑶楦泻图夹g(shù)享譽(yù)世界。 然而中國畫在長期留存過程中，由于自然或人為的因素，出現(xiàn)不同程度的破損和退色。古畫修復(fù)對延長文物的“壽命”起到積極作用，在文物保護(hù)、文化傳播、歷史研究領(lǐng)域具有至關(guān)重要的作用和意義。如今，對中國古畫進(jìn)行圖像處理受到越來越廣泛的關(guān)注。臺灣大學(xué)電機(jī)工程系教授貝蘇章提出一種顏色對比度增強(qiáng)和紋理合成的方法來對中國古畫進(jìn)行虛擬修復(fù)；蔣樹強(qiáng)提出一種用三種低級特征達(dá)到一個(gè)高水平分類的方法來分類中國古畫。顏淑惠等人研究如何從中國古畫中提出文字腳本，以便單獨(dú)地欣賞或研究文字和古畫。但這些方法都不涉及到摳圖。而摳圖，即從一幅圖像中提取出前景，是圖像和視頻編輯的重要過程。波特等人在 1984年對這個(gè)問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)定義Ι(ζ) = α zF(z) + (l-a ζ)Β(ζ)其中，ζ = (x，y)，I(z)表示觀察到的圖像，F(xiàn)(z)表示前景圖像，B(z)表示背景圖像，az是不透明值，取值在
之間。對于自然圖像而言，需要計(jì)算每一個(gè)像素點(diǎn)的α， F，B值。摳圖中比較著名的方法有摳藍(lán)、貝葉斯摳圖和泊松摳圖等。摳藍(lán)需要兩張同一個(gè)前景物體在兩個(gè)不同的、易區(qū)分的單色背景下的圖像，進(jìn)而把前景提取出來。對于中國古畫來說，是不可能獲得這樣的兩幅圖片的。而貝葉斯摳圖和泊松摳圖都需要人工將圖片分為確定的前景、確定的背景和不確定區(qū)域三部分，即三分圖。三分圖制作的質(zhì)量直接影響最終的摳圖結(jié)果。然而，中國古畫所用的載體材料(宣紙、絹等)和顏料的固有特性，使得筆墨的滲透和擴(kuò)散現(xiàn)象特別嚴(yán)重，不適合制作三分圖。

發(fā)明內(nèi)容
由于中國古畫制作工藝的特殊性，現(xiàn)有的摳圖方法并不能直接應(yīng)用于中國古畫， 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種不需要人工輔助即可將前景從半透明的筆畫中提取出來的多光譜摳圖方法，并將此種方法成功地應(yīng)用于中國古畫的修復(fù)。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種應(yīng)用于中國古畫的多光譜摳圖方法，包括下列步驟一種應(yīng)用于中國古畫修復(fù)的多光譜摳圖方法，包括下列步驟(1)搭建多光譜采集系統(tǒng)，在同等條件下分別拍攝多塊有光澤度勞爾標(biāo)準(zhǔn)色卡和待修復(fù)中國古畫的多光譜圖像，讀取色卡和待修復(fù)圖像在不同的可見光窄帶濾光條件下的 RGB值數(shù)據(jù)，即相機(jī)輸出g;
(2)在波長范圍為可見光范圍380nm-780nm內(nèi)，以固定的間隔，劃分N個(gè)波段，對這 N個(gè)波段，使用紫外-可見分光光度計(jì)測量多塊有光澤度勞爾標(biāo)準(zhǔn)色卡的光譜反射率R ；由色卡的光譜反射率R和色卡的相機(jī)輸出g估算出轉(zhuǎn)換矩陣Q+，再由Q+和待修復(fù)圖像的相機(jī)輸出g重建出待修復(fù)圖像的光譜反射率R :R = Q+g ；(3)根據(jù)庫貝爾卡-芒克理論，求出待修復(fù)圖像的吸收散射比
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于中國古畫修復(fù)的多光譜摳圖方法，包括下列步驟(1)搭建多光譜采集系統(tǒng)，在同等條件下分別拍攝多塊有光澤度勞爾標(biāo)準(zhǔn)色卡和待修復(fù)中國古畫的多光譜圖像，讀取色卡和待修復(fù)圖像在不同的可見光窄帶濾光條件下的RGB 值數(shù)據(jù)，即相機(jī)輸出g;(2)在波長范圍為可見光范圍380nm-780nm內(nèi)，以固定的間隔，劃分N個(gè)波段，對這N個(gè)波段，使用紫外-可見分光光度計(jì)測量多塊有光澤度勞爾標(biāo)準(zhǔn)色卡的光譜反射率I 。由色卡的光譜反射率R和色卡的相機(jī)輸出g估算出轉(zhuǎn)換矩陣Q+，再由Q+和待修復(fù)圖像的相機(jī)輸出 g重建出待修復(fù)圖像的光譜反射率RA = ；(3)根據(jù)庫貝爾卡-芒克理論，求出待修復(fù)圖像的吸收散射比
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于中國古畫修復(fù)的多光譜摳圖方法，其特征在于，Cb=1.7氺angle。
全文摘要
本發(fā)明屬于圖像修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于中國古畫修復(fù)的多光譜摳圖方法，包括下列步驟對于一副中國古畫，通過多光譜成像系統(tǒng)獲得該畫的多光譜圖像；重建出待修復(fù)圖像的光譜反射率；根據(jù)庫貝爾卡-芒克理論，求出待修復(fù)圖像的吸收散射比；建立多光譜摳圖模型；進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和摳圖。本發(fā)明不需要人工輔助即可將前景從半透明的筆畫中提取出來的多光譜摳圖方法，能夠成功地應(yīng)用于中國古畫的修復(fù)。
文檔編號G01N21/25GK102305769SQ201110154230
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者張加萬, 張怡, 張勝平, 閆麗霞, 陳錦言 申請人:天津大學(xué)