清代皇家古建筑彩画颜色修复的研究

摘要

中华民族的悠久历史给我们留下了丰富的文物古迹，同时也赋予了不容推卸的保护文物的责任。计算机图形图象处理技术与艺术作品保护和修复相结合使得计算机技术在文物古迹保护领域的应用得到了发展。本文以颐和园彩画为背景，介绍了基于颜色衰变曲线的变色彩画虚拟修复技术，主要包括以下内容：
　　 第一，彩画图片的预处理。首先对采集的彩画图片进行各种操作来增强图像质量；然后针对一些破损现象较严重的彩画，采用基于L邻域的图像修复技术进行初步修复；最后针对一些具有不必要的墙面背景的彩画图片，采用基于纹理的方法去除图片中的纹理背景，为后续工作打下基础。
　　 第二，图像颜色分割。本文采用了两种不同的方法进行颜色分割，即K均值的方法和均值偏移方法，并采用了两个不同的颜色距离衡量标准，然后对所得结果进行对比。最后针对传统方法分割彩画图像的不足，提出了基于初次聚类K均值方法，交互式的进行颜色分割，取得了较好的效果。
　　 第三，基于衰变曲线的颜色修复。本文根据天津大学建筑学院提供的实验数据进行分析处理，采用最小二乘法进行多项式曲线拟合，获得不同颜色的H色调、V明度、C彩度三分量光照衰变曲线。提出了一种以颜色衰变曲线为依据恢复彩画颜色的方法，采用这种方法取得了很好的效果。
　　 实验表明，本文采用的方法能够快速准确地修复彩画的颜色，从而为彩画颜色修复工作提供了一个有效的依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1与颜色修复相关的研究

1.2.2与颐和园彩画色彩相关的研究

1.3本文的主要研究工作及章节安排

第二章基于衰变曲线的彩画颜色修复相关技术

2.1损伤图象修复技术

2.1.1 oliveira技术

2.1.2基于径向基函数的图象修复技术

2.1.3基于约束和纹理合成的图象修补技术

2.1.4其它图象修复技术

2.2背景消除方法

2.2.1灰度直方图法

2.2.2基于纹理的背景消除算法

2.3彩色图象分割算法

2.3.1基于邻域的方法

2.3.2直方图阈值法

2.3.3边缘检测法

2.3.4颜色聚类法

2.3.5结合特定理论工具的彩色图象分割方法

2.4本文中采用的方法

第三章彩画图象的预处理

3.1平滑和滤波

3.2基于L邻域的图象修复

3.3基于纹理的图象背景消除

3.3.1方向测度

3.3.2特征图象法

第四章颜色分割

4.1颜色空间及其相互转换

4.1.1 RGB模型

4.1.2孟塞尔色彩模型

4.1.3 HSI颜色空间

4.1.4 HSI与RGB颜色空间的转换

4.1.5孟赛尔颜色空间HVC与RGB颜色空间转换

4.2改进的K均值颜色分割

4.2.1初次聚类产生聚类中心

4.2.2 K均值聚类算法在彩画分色中的应用

4.2.3交瓦式合并簇

第五章基于衰变曲线的颜色修复

5.1颜色衰变曲线的拟合

5.1.1实验数据及分析

5.1.2实验数据处理方法

5.1.3多项式曲线拟合

5.2图像颜色修复

第六章结果分析及工作总结

6.1结论

6.2总结与展望

6.2.1工作总结

6.2.2未来展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢