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唐墓室壁画裂缝的自动虚拟修复方法

Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用

2014,50(15)壁画是我国珍贵的历史文化遗产,是反映我国古老文明的重要载体,具有极高的艺术价值。由于自然风化以及人为破坏等原因,现在出土的壁画出现了裂缝、褪色、起甲等多种形式的病害。为了长久地保存这些珍宝供后人欣赏,壁画的数字化保护工作已经成为众多学者研究的热点。该研究主要包括两方面,一是壁画的数字化虚拟修复;二是修复后壁画的虚拟展示。潘云鹤、鲁东明[1]等人在对敦煌壁画的虚拟修复中从壁画线描图虚拟生成和壁画的虚拟着色出发,为壁画实体修复中临摹方法的局限性和困难提供了指导和帮助。周宇[2]对敦煌壁画建立了基于特征点的图像元素样本库,并以此为基础,对壁画边沿缺失严重的部分进行了替换。杨筱平等人[3]对文献[4]的修复算法进行了改进,采用D-S 证据理论数据融合方法对修复边缘目标块的信任因子和数据因子进行了融合提高了修复结果,但是算法的运行时间却延长了很多。刘建明[5]在敦煌壁画的虚拟修复中用基于小波局部二值模式对壁画中的多种病害进行识别,取得了不错的效果。本文针对唐朝李贤墓室中出土的马球图进行分析发现,裂缝是这些壁画中最主要的病害,对壁画中裂缝的修复并不是对壁画中所有的裂缝都要进行修复,修复的标准是既要保持壁画原有的沧桑感、还要不影响到人们对壁画的欣赏,对其中影响整体唐墓室壁画裂缝的自动虚拟修复方法

王凯,王慧琴,吴萌

WANG Kai,WANG Huiqin,WU Meng

西安建筑科技大学信息与控制工程学院,西安710055

School of Information and Control Engineering,Xi ’an University of Architecture and Technology,Xi ’an 710055,China WANG Kai,WANG Huiqin,WU Meng.Virtual restoration method of cracks in https://www.wendangku.net/doc/779660054.html,puter Engineering and Applications,2014,50(15):136-139.

Abstract :In order to remove the cracks in the mural,a virtual restoration of the cracks has been introduced.The cracks information is extracted by using top-hat transformation,and then its binary image is got by threshold segmentation.According to the color and structural information of cracks,the false cracks are removed by measuring the connected domain,so as to realize the automatic identification and label.The cracks are restored with example-based inpainting approach.By recon-structing the sample area,the repair time of the damage region has been greatly shortened,and the repair efficiency has been improved.The simulation experiments show that the large cracks can be removed and restored automatically.Key words :mural;crack;label automatically;sample reconstruction;virtual restoration

摘要:裂缝是壁画中存在的一种常见的病害,为了去除壁画中的裂缝提出一种对壁画中裂缝进行自动虚拟修复的方法。对图像进行高帽变换提取裂缝信息,对变换后的图像进行阈值分割得到裂缝的二值图像。根据裂缝的颜色和结构信息利用基于连通域度量的方法去除虚假目标,实现自动识别和标注。利用基于样本的数字图像修复技术对壁画中裂缝进行自动修复,在修复中对样本区域进行重构大大缩短了修复的时间,提高了修复效率。实验仿真表明该方法能够有效去除壁画中影响人眼视觉的较大裂缝,能够实现对壁画中裂缝的自动虚拟修复。

关键词:壁画;裂缝;自动标记;样本重构;虚拟修复

文献标志码:A 中图分类号:TP391.41doi :10.3778/j.issn.1002-8331.1208-0415

基金项目:教育部归国留学人员科研扶持项目;陕西省教育厅自然科学类专项研究项目(No.11JK1027);陕西省教育厅项目

(No.11JK1048);榆林市科技计划项目;西安建筑科技大学青年基金(No.QN1022)。

作者简介:王凯(1987—),男,硕士研究生,主要研究方向:数字图像处理、计算机应用技术;王慧琴(1970—),女,教授,博士生

导师,主要研究方向:数字图像处理、信息安全;吴萌(1979—),女,博士研究生,讲师,主要研究方向:数字图像修复

处理、管理信息系统。

收稿日期:2012-08-31修回日期:2012-11-09文章编号:1002-8331(2014)15-0136-04

CNKI 网络优先出版:2012-12-13,https://www.wendangku.net/doc/779660054.html,/kcms/detail/11.2127.TP.20121213.1629.007.html

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