[发明专利]一种彩绘类文物隐含信息的提取方法

说明书

本发明公开了一种彩绘类文物隐含信息的提取方法，首先利用高光谱成像仪采集待处理彩绘类文物的高光谱原始影像数据；对采集的高光谱原始影像数据进行辐射校正预处理；对预处理后的影像数据进行主成分分析处理，然后进行特征波段提取，若发现隐含信息则记录波段序号；对预处理后的影像数据进行最小噪声分离处理，然后进行特征波段提取，若发现隐含信息则记录波段序号；对预处理后的影像数据进行波段运算处理，若发现隐含信息则记录波段序号；进行图像融合，若发现隐含信息，则记录图像融合算法类型。该方法利用高光谱成像技术充分挖掘古字画、壁画信息，尤其在隐含信息挖掘方面具有独特优势。

技术领域

本发明涉及文物信息研究技术领域，尤其涉及一种彩绘类文物隐含信息的提取方法。

背景技术

壁画和古字画是历史长河中艺术的结晶，也是人类历史上最早的绘画形式之一，它反映了古代人类社会生活、宗教信仰和艺术审美等历史文化的重要物质载体。同时也代表了人类初期的艺术形式，具有深厚的历史意义和和艺术价值。然而随着时间的推移，这些壁画、古字画会受到自然环境(潮湿、高温、光照、灰尘、烟熏等)或人为保护措施不当、经过后人的修复涂改等因素的影响，出现不同程度的颜色淡化脱落、遭受烟熏污染，以及被恶意涂鸦等破画；或者作者自行修改等原因，使得这些壁画和古字画存在一些人肉眼看不见或者分辨不清的隐含信息，发掘和研究这些信息有助于了解彩绘文物所在时代的社会情况和历史发展轨迹，也有助于研究其所处时代的绘画技法，并且这些信息对于文物保护与修复具有重要意义。

画作的隐含信息多种多样，大致可以分为被覆盖的修补信息、画作的底稿信息、笔者的画法技法信息、病害信息和画作的颜料信息这五种，现有技术对古字画和壁画的隐含信息提取主要有传统方法和现代技术方法两类：传统方法主要依靠文物鉴定或修复人员的经验，依据古字画的材质、作者画风、年代等信息进行甄别，采用目视对比判别或取样的方式进行隐含信息的提取，该方法由于其效率低、受人为主观因素影响大和对文物产生不可逆转的损害等特点已然不再适用于彩绘类文物的信息发掘；随着科技的不断发展，考古及文化遗产保护也逐渐引入现代科学技术，但现代科学技术都存在一定的缺陷，例如激光拉曼光谱法的激光束能量较高，若长时间照射则会对书画造成损伤；红外光谱法主要用于定性分析，其定量分析能力相对薄弱；多光谱成像技术主要是利用少数几个波段来获取图像，其波段间隔较长且谱带较宽，故成像过程中会遗漏一些细节从而不能满足精细表达字画的信息要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩绘类文物隐含信息的提取方法，该方法利用高光谱成像技术充分挖掘古字画、壁画信息，尤其在隐含信息挖掘方面具有独特优势，从而有助于了解彩绘文物所在时代的社会情况和历史发展轨迹，也有助于研究其所处时代的绘画技法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种彩绘类文物隐含信息的提取方法，所述方法包括：

步骤1、首先利用高光谱成像仪采集待处理彩绘类文物的高光谱原始影像数据；

步骤2、对采集的高光谱原始影像数据进行辐射校正预处理；

步骤3、对预处理后的影像数据进行主成分分析处理，然后进行特征波段提取，若发现隐含信息则记录波段序号，并进行步骤6的操作；

步骤4、对预处理后的影像数据进行最小噪声分离处理，然后进行特征波段提取，若发现隐含信息则记录波段序号，并进行步骤6的操作；

步骤5、对预处理后的影像数据进行波段运算处理，若发现隐含信息则记录波段序号，并进行步骤6的操作；

步骤6、进行图像融合，若发现隐含信息，则记录图像融合算法类型；

步骤7、确定待处理彩绘类文物的高光谱原始影像数据中所有隐含信息的类型。

在步骤2中，进行辐射校正预处理的过程具体为：