[發明專利]一種壁畫脫落的修復方法

有效

• 申請號: 202010567916.0
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111915507B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 胡遼林;趙鍇;鄭毅
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/187
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、采集原始壁畫對其進行預處理；

步驟2、輸入預處理后的原始壁畫，并采用“閾值分割+區域生長”相結合的方法標定其脫落區域，確定脫落區域邊界，即待修復邊界；

步驟3、根據改進的分段優先權計算方法，計算待修復邊界內各像素點的優先權值，找出優先權值最大的像素點所在的區域記為待修復塊ψ_p；

步驟4、在未脫落區域中搜索ψ_p的最佳匹配塊ψ_q，使ψ_p與ψ_q的顏色差值的平方和最小，并利用ψ_q內的像素修復ψ_p中的缺失部分；

步驟5、將新修復的像素列為已知區域，更新待修復邊界，并且更新邊界上各點的分段優先權參數；

步驟6、檢查待修復區域是否為空，若不為空，返回步驟3；否則，修復結束，得到修復后的圖像。

2.根據權利要求1所述一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，步驟1所述預處理過程為對原始壁畫進行直方圖均衡化。

3.根據權利要求1所述一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，步驟2具體過程為：將預處理后的圖像轉換為灰度圖和YCrCb空間圖；根據脫落處像素在不同色彩空間表現的像素值差異，設置不同的閾值，分別對灰度圖和YCrCb空間圖中的Cb分量進行閾值分割，得到二值掩膜圖；

同時利用基于區域生長的半自動標注方法在脫落區域標注，得到區域生長效果圖；

將得到的二值掩膜圖和區域生長效果圖進行相加，得到脫落區域，其邊界為脫落區域邊界，即待修復邊界。

4.根據權利要求3所述一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，所述利用基于區域生長的半自動標注方法在脫落區域標注具體過程為：

步驟a、手動在脫落區域選定一種子點記為s；

步驟b、在以s為中心的m*n像素塊范圍內，在R、G、B三個通道上分別比較其他像素點與s的值；如果滿足：

該像素點則屬于待標定點；

其中，R_sk、G_sk、B_sk為種子點的三通道值，R_qk、G_qk、B_qk為像素塊內其他像素點的三通道值，b為分割效果最好的閾值；

步驟c、從上到下，從左往右的順序依次對脫落邊界點的鄰域進行判斷，直到標記出整個脫落區域，得到生長效果圖。

5.根據權利要求3所述一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，步驟3中所述改進的分段優先權函數表達式為：

其中，P(p)為優先權函數，C(p)表示置信度項，D(p)為數據項，E(p)為圖像局部特征函數；

初始化時C(p)的值為C(p)＝0，C(p)＝1，Φ表示未脫落區域，Ω表示已標記區域，即待修復區，Ψ_p表示待修復塊；|Ψ_p|表示Ψ_p的面積；

n_p為p點的法向量，代表p點的等照度線向量；

p點處的圖像局部特征函數E(p)表示為：

u為結構張量因子。

6.根據權利要求5所述一種壁畫脫落的修復方法，其特征在于，所述p點的等照度線向量表達式為：

其中，I_x、I_y分別代表待修復塊ψ_p中心p點在x、y方向上的偏微分，α為歸一化參數，通常取255。