[发明专利]一种基于改进编辑距离的光谱匹配算法

说明书

本发明公开了一种基于改进编辑距离的光谱匹配算法，包括以下步骤：1)制作标准颜料块；2)采集壁画上颜料的光谱反射率及标准颜料块的光谱反射率；3)利用改进编辑距离的光谱匹配算法对步骤2)得到的壁画上颜料的光谱反射率及标准颜料块的光谱反射率进行光谱匹配，完成基于改进编辑距离的光谱匹配，该算法的光谱匹配结果精度较高。

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，涉及一种基于改进编辑距离的光谱匹配算法。

背景技术

光谱匹配技术就是通过将所测得的光谱反射率与光谱反射率数据库中已有的数据进行比较，求得两条曲线之间的相似性或者差异性的技术，该技术能精确地在图像上识别像元。在壁画的颜料物质识别中，将壁画中未知颜料的光谱反射率与标准颜料光谱数据库中每一条样本颜料的光谱反射率进行匹配，最终获得与该未知颜料反射率最相似的一条光谱反射率曲线。可以认为这个未知颜料的特征与光谱库中给出的最匹配的颜料是一致的，即最相似的反射率曲线对应的样本颜料就是未知颜料的识别结果，这样就对壁画中的未知颜料进行了较为精确的无损的识别，随着光谱匹配技术的快速发展，已有多种光谱匹配算法被用于解决实际问题，如：光谱数据编码匹配算法、光谱角度匹配算法、光谱信息散度法、光谱相似度匹配算法等。然而匹配算法均出现匹配结果精度较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于改进编辑距离的光谱匹配算法，该算法的光谱匹配结果精度较高。

为达到上述目的，本发明所述基于改进编辑距离的光谱匹配算法包括以下步骤：

1)制作标准颜料块；

2)采集壁画上颜料的光谱反射率及标准颜料块的光谱反射率；

3)利用改进编辑距离的光谱匹配算法对步骤2)得到的壁画上颜料的光谱反射率及标准颜料块的光谱反射率进行光谱匹配，完成基于改进编辑距离的光谱匹配。

步骤1)中标准颜料块的制作过程为：将块状颜料用清水浸透，再将相同质量的明胶加入到清水中，然后用乳钵研磨，在基板的表面涂敷一层碳酸钙，晾干后刻划出方格，再将研磨后的燃料涂敷到碳酸钙上，晾干后得标准颜料块。

步骤2)中，通过分光光度计采集壁画上颜料的光谱反射率及标准颜料块的光谱反射率。

步骤3)的具体操作为：

3a)设δdel(a)、δins(a)及δsubs(a,b)分别代表删除a、插入a及用b代替a相应的代价，则在代价都为l的情况下，代价方程为：

3b)设代价方程C(i,j)代表将A[1…i]转变为B[1…j]所需的代价，则代价方程C(i，j)为：