[发明专利]一种壁画图像色彩还原方法及装置

权利要求书

1.一种壁画图像色彩还原方法，其特征在于，包括：

获取待还原壁画图像和参考壁画图像，所述参考壁画图像为与所述待还原壁画图像结构相似度满足第一阈值的图像；

提取所述待还原壁画图像和参考壁画图像的色彩特征；

根据所述色彩特征，对所述待还原壁画图像和参考壁画图像进行语义分割，得到所述待还原壁画图像的第一标签块和参考壁画图像的第二标签块；

在所述第二标签块中寻找与所述第一标签块相似度满足第二阈值的目标标签块，根据所述目标标签块对所述待还原壁画图像进行色彩还原，得到第一色彩还原图像；

最小化所述第一色彩还原图像与待还原壁画图像的欧氏距离，得到第二色彩还原图像；

对所述第二色彩还原图像进行噪声抑制处理。

2.根据权利要求1所述壁画图像色彩还原方法，其特征在于，所述根据所述色彩特征，对所述待还原壁画图像和参考壁画图像进行语义分割，得到所述待还原壁画图像的第一标签块和参考壁画图像的第二标签块，包括：

根据所述色彩特征，对所述待还原壁画图像和参考壁画图像进行语义分割，生成图像分割标签；

将分割后的结果作为附加通道添加到所述待还原壁画图像和参考壁画图像中，并且通过连接分割通道和损失函数来增强卷积神经网络，如下式所示：

G_c(x)＝[F(x)M_c(x_i)][F(x)M_c(x_i)]^T.

G_c(x_r)＝[F(x_r)M_c(x_r)][F(x_r)M_c(x_r)]^T.

式中，C是语义分割标签中的通道数，N_c是膨胀卷积的过滤器个数，F(x)和F(x_r)分别是输出壁画图像和参考壁画图像的特征映射图，M_c(x_i)和M_c(x_r)分别表示通道C的语义分割映射，G_c(x)表示F(x)相应的映射矩阵，G_c(x_r)表示F(x_r)相应的映射矩阵。

3.根据权利要求1所述壁画图像色彩还原方法，其特征在于，所述在所述第二标签块中寻找与所述第一标签块相似度满足第二阈值的目标标签块，根据所述目标标签块对所述待还原壁画图像进行色彩还原，得到第一色彩还原图像，包括：

根据马尔可夫随机场损失函数，使用最近邻算法，在所述第二标签块中寻找与所述第一标签块相似度满足第二阈值的目标标签块，根据所述目标标签块对所述待还原壁画图像进行色彩还原，得到第一色彩还原图像，所述马尔可夫随机场损失函数表示如下：

L_MRF表示马尔可夫随机场损失函数；表示卷积神经网络中壁画图像的特征映射图，表示参考壁画图像的特征映射，m是的基数，表示从局部块中第i个特征映射图，每个图像块被定义为其大小为k×k×C，其中k是局部块的宽度和高度，C是每层的通道数量。

4.根据权利要求1-3任一项所述壁画图像色彩还原方法，其特征在于，所述最小化所述第一色彩还原图像与待还原壁画图像的欧氏距离，得到第二色彩还原图像，包括：

待还原壁画图像特征和第一色彩还原图像特征之间的平方误差损失函数为：

x_i为待还原壁画图像，x为第一色彩还原图像，F(x_i)为待还原壁画图像在第i层中的对应特征映射图，F(x)为第一色彩还原图像在第i层中的对应特征映射图。