[發明專利]一種彩繪類文物隱含信息的提取方法

在審

• 申請號: 201810171760.7
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108416357A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 侯妙樂;呂書強;周平平;譚麗;谷明巖;楊雪韻
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G06K9/40
• 分類號: G06K9/40;G06K9/62;G01N21/25
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、首先利用高光譜成像儀采集待處理彩繪類文物的高光譜原始影像數據；

步驟2、對采集的高光譜原始影像數據進行輻射校正預處理；

步驟3、對預處理后的影像數據進行主成分分析處理，然后進行特征波段提取，若發現隱含信息則記錄波段序號，并進行步驟6的操作；

步驟4、對預處理后的影像數據進行最小噪聲分離處理，然后進行特征波段提取，若發現隱含信息則記錄波段序號，并進行步驟6的操作；

步驟5、對預處理后的影像數據進行波段運算處理，若發現隱含信息則記錄波段序號，并進行步驟6的操作；

步驟6、進行圖像融合，若發現隱含信息，則記錄圖像融合算法類型；

步驟7、確定待處理彩繪類文物的高光譜原始影像數據中所有隱含信息的類型。

2.根據權利要求1所述彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，在步驟2中，進行輻射校正預處理的過程具體為：

通過采集高光譜成像儀的暗電流數據與標準白板數據，利用如下的校正公式進行校正處理：

Ref＝(data-dark)/(white-dark)

其中，Ref為校正后反射率；data為實驗采集數據反射率；white為白板反射率；dark為暗電流反射率。

3.根據權利要求1所述彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，在步驟3中，對預處理后的影像數據進行主成分分析處理的過程具體為：

首先獲得預處理后的影像數據的協方差矩陣；

然后由特征方程求出協方差矩陣的各特征值；

將各特征值按大小順序排列，求出對相應特征值的特征向量；

由相應特征向量組成正交變換矩陣，將正交變換矩陣應用于預處理后的影像數據的矩陣進行線性變換，得到新的變換后的圖像矩陣，該新的變換后的圖像矩陣的行向量即是變換后的各個主成分，在第一主成分中包含原始影像數據中的最大信息量，以此類推。

4.根據權利要求1所述彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，在步驟4中，對預處理后的影像數據進行最小噪聲分離處理的過程具體為：

對預處理后的影像數據進行最小噪聲分離變換，查看變換后各波段的特征值曲線，根據特征值曲線確定閾值以及輸出波段數；

在最小噪聲分離變換后的輸出波段中，結合目視識別，選擇特征值大且圖像清晰的波段；

對低維降噪后的圖像進行增強處理，突出顯示提取的壁畫信息；

將最小噪聲分離變換后的影像與原始影像進行對比分析，提取影像中的信息。

5.根據權利要求1所述彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，在步驟5中，對預處理后的影像數據進行波段運算處理的過程具體為：

首先提取預處理后的影像數據中目標區域的感興趣區ROI，并分別計算其平均光譜曲線；

然后在該目標區域內選取一定數量的采樣點，將波譜曲線進行疊加對比來確定是否含有隱含信息；

其中，在處理過程中，進一步根據平均光譜曲線的走勢，找尋分離兩種特征的最佳波段范圍，尋找最佳的波段運算，并通過波段運算進行特征提取；

其中，在處理過程中，進一步對影像數據做反變換，用亮度最大值對影像數據做減法，使增強目標亮度變大，并對處理亮度范圍后的波段運算結果做二值化處理。

6.根據權利要求1所述彩繪類文物隱含信息的提取方法，其特征在于，在步驟6中，進行圖像融合的過程具體為：

將含有待處理彩繪類文物特征的主成分分析處理后的數據或最小噪聲分離處理后的數據或波段運算處理后所獲得的特征提取影像數據，與待處理彩繪類文物的真彩色影像進行融合，提取出所需要的隱含信息。