[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

本發明公開了一種彩繪類文物隱含信息的提取方法，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；對采集的高光譜原始影像數據進行輻射校正預處理；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；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；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；進行圖像融合，若發現隱含信息，則記錄圖像融合算法類型。該方法利用高光譜成像技術充分挖掘古字畫、壁畫信息，尤其在隱含信息挖掘方面具有獨特優勢。

技術領域

本發明涉及文物信息研究技術領域，尤其涉及一種彩繪類文物隱含信息的提取方法。

背景技術

壁畫和古字畫是歷史長河中藝術的結晶，也是人類歷史上最早的繪畫形式之一，它反映了古代人類社會生活、宗教信仰和藝術審美等歷史文化的重要物質載體。同時也代表了人類初期的藝術形式，具有深厚的歷史意義和和藝術價值。然而隨著時間的推移，這些壁畫、古字畫會受到自然環境(潮濕、高溫、光照、灰塵、煙熏等)或人為保護措施不當、經過后人的修復涂改等因素的影響，出現不同程度的顏色淡化脫落、遭受煙熏污染，以及被惡意涂鴉等破畫；或者作者自行修改等原因，使得這些壁畫和古字畫存在一些人肉眼看不見或者分辨不清的隱含信息，發掘和研究這些信息有助于了解彩繪文物所在時代的社會情況和歷史發展軌跡，也有助于研究其所處時代的繪畫技法，并且這些信息對于文物保護與修復具有重要意義。

畫作的隱含信息多種多樣，大致可以分為被覆蓋的修補信息、畫作的底稿信息、筆者的畫法技法信息、病害信息和畫作的顏料信息這五種，現有技術對古字畫和壁畫的隱含信息提取主要有傳統方法和現代技術方法兩類：傳統方法主要依靠文物鑒定或修復人員的經驗，依據古字畫的材質、作者畫風、年代等信息進行甄別，采用目視對比判別或取樣的方式進行隱含信息的提取，該方法由于其效率低、受人為主觀因素影響大和對文物產生不可逆轉的損害等特點已然不再適用于彩繪類文物的信息發掘；隨著科技的不斷發展，考古及文化遺產保護也逐漸引入現代科學技術，但現代科學技術都存在一定的缺陷，例如激光拉曼光譜法的激光束能量較高，若長時間照射則會對書畫造成損傷；紅外光譜法主要用于定性分析，其定量分析能力相對薄弱；多光譜成像技術主要是利用少數幾個波段來獲取圖像，其波段間隔較長且譜帶較寬，故成像過程中會遺漏一些細節從而不能滿足精細表達字畫的信息要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種彩繪類文物隱含信息的提取方法，該方法利用高光譜成像技術充分挖掘古字畫、壁畫信息，尤其在隱含信息挖掘方面具有獨特優勢，從而有助于了解彩繪文物所在時代的社會情況和歷史發展軌跡，也有助于研究其所處時代的繪畫技法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種彩繪類文物隱含信息的提取方法，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。

在步驟2中，進行輻射校正預處理的過程具體為：