基于多光譜技術(shù)的中國(guó)古畫虛擬修復(fù)研究

1、基于多光譜 基于多光譜技術(shù) 技術(shù)的中國(guó)古畫 的中國(guó)古畫虛擬 虛擬修復(fù)研究 修復(fù)研究 Researches on Virtual Recovery of Chinese Paintings Based on Multispectral Technology 專 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 作者姓名： 閆麗霞 指導(dǎo)教師： 張加萬 教授 天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 二零一二年十二月 摘要 摘要 中國(guó)在悠久的發(fā)展歷程

2、中創(chuàng)造了燦爛的藝術(shù)文化，繪畫是最為重要的藝術(shù)表現(xiàn)形式之一。 流傳至今的古畫具有巨大的考古價(jià)值和文化價(jià)值， 然而在長(zhǎng)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(fù)對(duì)延長(zhǎng)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。 將古畫數(shù)字化并建設(shè)虛擬修復(fù)系統(tǒng)為普通大眾架起了通向古典繪畫藝術(shù)， 參與古畫保護(hù)和修復(fù)工作的溝通橋梁。 現(xiàn)有的古畫虛擬修復(fù)技術(shù)按照數(shù)據(jù)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(jī)采集作品表面顏色，基于計(jì)算機(jī)圖像處理的方法進(jìn)行虛擬修復(fù)， 這類方法的后續(xù)研究主要是顏色恢復(fù)和破損修復(fù)。另一種是基于多光譜、色度學(xué)理論的方法，這種方法通過顏料的光譜性質(zhì)計(jì)算得到顏料的顏色，避免同色異譜現(xiàn)象，與簡(jiǎn)單拍攝采集的數(shù)據(jù)相比，精確度和置信度提高很多，已被越來越多的文物保護(hù)者，博物館藏技術(shù)采用。 首先， 利用一組不同波段的光學(xué)濾光片結(jié)合彩色數(shù)碼相機(jī)搭建一個(gè)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(jù)采集到的光譜圖像重建出每一像素點(diǎn)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(jié)合，使其按照不同的反射率將圖像分層。 再次， 根據(jù)不同的光譜反射率計(jì)算各像素點(diǎn)顏料組成， 從顏料庫(kù)中選擇光譜反射率相似的顏料替代，構(gòu)成修復(fù)后的圖像。 實(shí)驗(yàn)表明， 基于多光譜技術(shù)對(duì)中國(guó)古畫進(jìn)行修復(fù)， 不僅可以在保證不修改古畫的本來風(fēng)貌的基礎(chǔ)上還原載體和各顏料的顏色，而且不依賴于人的主觀意向