[发明专利]一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统

说明书

本发明公开了一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统，其先将相机设置在壁画前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画的全景图像信息；然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；接着随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成，计算每个分割结果图像之间的距离；使用相机获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术拼接得到壁画全景的高清图像；再将得到的壁画的高清图像进行校正获得壁画的高清扫描图像。本发明具有扫描范围大，壁画图像采集和识别的精确度高等优点。

技术领域

本发明属于平面图像采集技术领域，具体涉及一种用于保护壁画图像的采集及识别系统。

背景技术

中国的壁画艺术源远流长，各类丰富多彩的壁画是研究中国古代社会政治、经济、宗教、美术、建筑等方面的珍贵实物资料。壁画分布区域交广泛，如岩石、墓室、建筑装饰、洞窟、宫殿、寺观、民居等等，题材丰富，有神话传说、历史故事以及表现生活场景等，是古代文化的缩影，承载了古代的文化脉络，具有重要的历史价值和艺术价值。不同时期的壁画，代表着当时的文化特征和审美取向。壁画在经历了漫长的历史岁月中，因自然环境和人为因素等原因，导致许多古代壁画遭到不同程度的损坏，壁画保护是中国文物保护领域的重点，也是文物保护中比较复杂的，难度较大的一个分支。为了便于壁画的修复研究和文物遗迹所承载的信息真实长久地传播，首先需要将壁画图像进行图像数据采集,存储和传输。然而,由于壁画通常面积较大,如敦煌壁画面积达4.5万平方米。

以建筑类壁画为例，由于壁画大多分布于建筑物外侧屋檐、内侧梁底、回廊、凹斗、门楣等处，分布复杂多样。现有技术中有采用横向滑轨以及升降配合的壁画采集方式，虽然能不用移动便可以实现大面积扫描，但是有时候需要观察壁画的细节而无法近距离拍摄，则需要移动装置靠近壁画并再次调节装置，操作复杂。同时现有技术大多采集装置摄像扫描角度单一，有些壁画横竖不一，导致采集过程不能从很好地角度拍摄到壁画的细节，导致不能获得壁画的清晰扫描图像。

发明内容

针对上述不足，本发明公开了一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统，扫描范围大，壁画图像采集和识别的精确度高。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种用于保护壁画图像的采集方法，其包括以下步骤：

（1）将相机设置在壁画前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画的全景图像信息；

（2）对全景图像进行图像去噪，然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；

（3）随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成；采用边缘检测算法对每个校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像；根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；

（4）使用相机对每个网格区域进行近距离拍照，获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术将网格区域的局部图像逐一拼接得到壁画全景的高清图像；

（5）将步骤（4）中得到的壁画的高清图像转换成与原全景图像的比例一致的对比图像信息，根据步骤（3）中所得到的分割结果图像的特征，在对比图像中比对确定与分割结果图像的特征相同的区域，获得与分割结果图像相同的校正图像，并且进行定位和标记，然后计算在对比图像中，每个校正图像之间的距离，计算两个校正之间的距离与它们对应的分割结果图像之间的距离的差值，如果所述差值小于预设误差，则判定所述高清图像为拼接合格图像，即获得壁画的高清扫描图像，反之则判定高清图像不合格，需要重新对每个网格区域的局部图像进行拼接。

进一步的，步骤（2）中所述图像去噪是采用非局部平均算法、三维块匹配算法、中值滤波算法中的任意一种。