[发明专利]字画微观纹理的图像采集装置及其采集方法

权利要求书

1.一种字画微观纹理的采集方法，利用图像采集装置，所述图像采集装置包括三维运动平台(1)、显微镜(2)和计算机(3)，所述显微镜(2)固定连接在所述三维运动平台(1)上，所述显微镜(2)、三维运动平台(1)均与所述计算机(3)相连接，所述显微镜(2)的下方设有载物台(4)，其特征在于，包括如下步骤：

S1、设定显微镜(2)的放大倍数，通过显微镜(2)拍摄字画的第一全局图像(A1)；

S2、在三维运动平台(1)的运动坐标系内，将显微镜(2)在X’Y’平面内移动一个向量a＝(X’₁，Y’₁)，然后拍摄字画的第二全局图像(A2)；

S3、在计算机(3)中，将上述第一全局图像(A1)和第二全局图像(A2)放在同一个图像坐标系中，设第一全局图像(A1)的一个轮廓点在图像坐标系中的坐标为(X₁，Y₁)，第二全局图像(A2)的对应轮廓点在图像坐标系中的坐标为(X₂，Y₂)，计算出第二全局图像(A2)相对于第一全局图像(A1)的偏移向量为b＝(X₂-X₁，Y₂-Y₁)，计算出运动坐标系与图像坐标系内的向量映射关系其中|a|为向量a的模，|b|为向量b的模；

S4、在图像坐标系中，确定第二全局图像(A2)的图像中心点坐标，设为(X₄，Y₄)，并利用图像灰度梯度特征，采用图像处理算法，找到第二全局图像(A2)中灰度变化最明显的点，作为最优特征点(B1)，设最优特征点(B1)的坐标为(X₃，Y₃)；

S5、三维运动平台(1)带动显微镜(2)在运动坐标系的X’Y’平面内移动，沿X’轴方向移动M*(X₃-X₄)，沿Y’轴方向移动M*(Y₃-Y₄)，此时显微镜(2)到达最优特征点(B1)的正上方；

S6、将显微镜(2)的放大倍数放大为原来的n倍，然后拍摄字画的第一局部图像(A3)，在图像坐标系中，确定第一局部图像(A3)的中心点坐标，设为(X₅，Y₅)，并利用图像灰度梯度特征，采用图像处理算法，确定第一局部图像(A3)中最优特征点(B2)的坐标，设为(X₆,Y₆)；

S7、三维运动平台(1)带动显微镜(2)在运动坐标系的X’Y’平面内移动，沿X’轴方向移动M*(X₅-X₆)/n，沿Y’轴方向移动M*(Y₅-Y₆)/n，此时显微镜(2)移动到达最优特征点(B2)的正上方；

S8、进一步增大显微镜(2)的放大倍数，然后拍摄字画的第二局部图像(A4)；

S9、利用图像灰度梯度特征，采用图像处理算法，找到第二局部图像(A4)中灰度变化最明显的点，作为最优特征点(B3)，将该最优特征点(B3)处的微观纹理图像和坐标保存到数据库中。

2.根据权利要求1所述的字画微观纹理的采集方法，其特征在于：在步骤S1、S2中，显微镜(2)的放大倍数为1，在步骤S6中，显微镜(2)的放大倍数为10，在步骤S8中，显微镜(2)的放大倍数为200。

3.根据权利要求1所述的字画微观纹理的采集方法，其特征在于：在步骤S2中，将显微镜(2)在X’Y’平面内移动一个向量a＝(X’₁，Y’₁)，然后连续拍摄多帧字画的第二全局图像(A2)。

4.根据权利要求1所述的字画微观纹理的采集方法，其特征在于：步骤S4、S6、S9中，通过图像处理算法中的计算Harris角点的方法，找到字画图像中灰度变化最明显的点，作为最优特征点。

5.根据权利要求1所述的字画微观纹理的采集方法，其特征在于：步骤S4、S6、S9中，先将字画图像通过同态滤波和直方图均衡化进行规范化处理，再找出最优特征点的坐标。

6.根据权利要求1所述的字画微观纹理的采集方法，其特征在于：步骤S3中，所述轮廓点为字画全局图像(A1)左下角的轮廓角点。