[发明专利]一种洞窟壁画数字化还原方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像数据处理方法，尤其是涉及一种洞窟壁画数字化还原方法。

背景技术

目前在国际上还没有关于洞窟壁画数字化还原性复制及文化传播展示的具体方法。从国家一级文物数字化保护方面看，现有的整体洞窟壁画数字化还原性复制及文化传播展示经历了两个发展阶段：1、底片拍摄采集壁画图像，再用传统冲印壁画图像或是传统电分机再次扫描底片用于传统印刷书籍刊物进行文化传播展示；2、单反相机采集壁画图像，再直接进行计算机处理，然后在用于网络发布、桌面出版、书籍刊物、低精度的大幅面壁画图像进行文化传播展示。以上说的两种关于洞窟壁画数字化还原性复制及文化传播展示的技术方法都没有很好的表现洞窟壁画的细节层次、洞窟壁画的真实颜色以及文化传播展示效果。现有的洞窟壁画数字化保护方法的主要缺陷是成本高、完成时间长、使用的人力物力多而且最终的成果并没有形成一个很好的综合体。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够精确还原实际洞窟结构及洞窟壁画、有效保护壁画文物、成本低的洞窟壁画数字化还原方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种洞窟壁画数字化还原方法，包括以下步骤：

1)采用三维扫描仪对洞窟结构进行分站扫描，获得洞窟结构数据，并根据实际洞窟三维结构数据建立实体洞窟模型；

2)采集洞窟壁画图像数据，并根据当前灯光情况生成每一幅洞窟壁画相应的色彩特性文件；

3)对采集到的洞窟壁画图像进行处理；

4)根据步骤2)中的色彩特性文件将处理后的洞窟壁画图像打印输出；

5)将输出的洞窟壁画图像在实体洞窟模型中进行装裱处理。

所述的步骤1)中的建立实体洞窟模型的具体步骤为：

11)根据实际洞窟结构数据采用龙骨架结构搭建模块化的实体洞窟框架结构；

12)在洞窟框架结构的空隙处采用填充材料进行填充，增强洞窟框架结构的牢固度；

13)对洞窟框架结构的内表面进行粉刷处理，获得实体洞窟模型；

14)对完成的实体洞窟模型进行三维结构扫描，将其与实际洞窟三维结构数据进行自动比对；

15)根据比对结果修正实体洞窟模型。

所述的步骤2)具体为：

21)定位采集设备和灯光设备；

22)根据灯光设备分布情况生成色彩特性文件；

23)采集洞窟壁画图像数据，并对采集到的图像数据进行图像质量检查，确认图像的完整性。

所述的采集设备包括便捷性高精度扫描仪或高像素数码相机。

所述的步骤3)具体为：

31)相邻多张图像自动拼接，并检测其完整性；

32)自动命名并存储拼接好的局部洞窟壁画图像；

33)自动拼接多张局部洞窟壁画图像，并检测其完整性；

34)存储完整的洞窟壁画图像。

所述的自动拼接若未成功，则进行手动拼接。

所述的步骤5)中的装裱处理是指：将步骤4)中输出的相邻两张壁画图像进行对准拼接切割，再对拼接边进行打磨处理，在输出壁画图像介质的反面均匀粉刷糨糊，再对壁画图像靠某一墙角进行基本定位并裱糊处理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明方法很好地解决洞窟壁画在层次细节、真实色彩信息等的还原问题，通过色彩特性文件精确还原实际洞窟壁画；

2)本发明建立了实体洞窟模型，在文化传播展示领域具有广泛的适用性，有效地保护了文物；

3)本发明采用普通设备进行，具有成本低优点。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图；

图2为本发明洞窟结构扫描的流程示意图；

图3为本发明建立实体洞窟模型的流程示意图；

图4为本发明洞窟壁画图像数据采集的流程示意图；

图5为本发明图像处理的流程示意图；

图6为本发明洞窟壁画图像打印输出的流程示意图；

图7为本发明装裱处理的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种洞窟壁画数字化还原方法，包括以下步骤：

1)采用三维扫描仪对洞窟结构进行分站扫描，获得洞窟结构数据，并实时检查整理所扫描的数据，并根据实际洞窟三维结构数据建立实体洞窟模型，图2给出了对洞窟结构进行分站扫描的步骤。图3中建立实体洞窟模型的具体步骤为：