【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光譜成像，尤其涉及一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、目前，光學成像技術(shù)因其對目標不接觸、無損等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，軍事等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)攝像技術(shù)是通過感光膠片或者是ccd陣列獲取目標在空間上的二維強度信息。然而，光與物質(zhì)的相互作用不僅取決光強度信息，還包括光的散射、反射、透射等光譜信息。因此，在相同的光照條件下，即使是人類視覺相同的目標在不同的空間位置會觀察到不同的色彩，可見光成像技術(shù)則無法還原目標真實色彩。
2、在文物保護領(lǐng)域，采用光譜技術(shù)可以快速分析出文物材料特性，特別是對于紙質(zhì)文物，由于紙質(zhì)文物材料組成不同，在短波紅外區(qū)域的吸收峰不同，采用光譜相機可以實現(xiàn)紙質(zhì)文物的全色的光譜，為文物的保存、修復提供理論依據(jù)。特別是對于壁畫，由于不同壁畫成分組成不同，傳統(tǒng)可見光成像可能會被顏料遮蓋從而無法分辨其成分，而光譜成像技術(shù)可以分辨出顏料下的材料成分，從而對于壁畫的保存，研究提供重要的信息。
3、但是，現(xiàn)有的利用光譜成像技術(shù)進行還原圖像時，依賴同一分辨率下的圖像處理技術(shù)，還原精度不高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的利用光譜成像技術(shù)進行還原圖像時，依賴同一分辨率下的圖像處理技術(shù)，還原精度不高的技術(shù)問題。
2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，包括：
3、獲取待
4、根據(jù)所述光譜圖像信息，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像信息；
5、根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行線性組合，得到新光譜圖像；
6、根據(jù)所述新光譜圖像，進行不同級的分解，得到多濾波序列；
7、根據(jù)所述多濾波序列，進行融合處理，得到不同分辨率下的圖像；
8、根據(jù)所述不同分辨率下的圖像，進行整合，得到整合圖像；
9、根據(jù)所述整合圖像，進行重構(gòu)，得到紙質(zhì)文物全外貌圖像信息。
10、作為一種可選的實施方式，所述獲取待分析文物不同部位的光譜圖像信息，包括：
11、將機器視覺模塊放置于待分析文物的不同位置，得到前后左右上下區(qū)域的圖像信息；
12、根據(jù)所述前后左右上下區(qū)域的圖像信息，進行圖像分析，得到圖像的光譜信息；
13、根據(jù)所述圖像信息和所述圖像的光譜信息，得到光譜圖像信息；
14、其中，所述前后左右上下區(qū)域的圖像信息，進行圖像分析，包括光的散射、反射、投射光譜信息。
15、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述光譜圖像信息，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像信息，包括：
16、根據(jù)所述光譜圖像信息，進行濾波處理，得到濾波后的圖像信息；
17、根據(jù)所述濾波后的圖像信息，進行圖像配準，得到預(yù)處理后的圖像信息；
18、其中，所述濾波處理包括：消除高光譜圖像中的噪聲、條紋干擾、條紋偽和以及強光源的干擾；圖像配準為在捕獲光譜圖像信息過程中由于紙品表面凹凸不平帶來的幾何形變、位置偏差引起的圖像偏差進行校正。
19、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行線性組合，得到新光譜圖像，包括：
20、根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行判斷，得到不同類型的光譜圖像和同種類型的光譜圖像；
21、根據(jù)所述不同類型的光譜圖像，進行不同波長的線性組合，得到各波長下的新光譜圖像；
22、根據(jù)所述同種類型的光譜圖像，對同一波長進行線性組合，得到新光譜圖像；
23、其中，所述線性組合的方法包括：多元線性回歸法和最小偏二乘法。
24、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述新光譜圖像，進行不同級的分解，得到多濾波序列，包括：
25、根據(jù)所述新光譜圖像，進行區(qū)域劃分，得到光譜波段對應(yīng)圖像；
26、根據(jù)光譜波段對應(yīng)圖像，進行多分辨率分析，得到分辨率信息；
27、根據(jù)所述分辨率信息，進行分解，生成多個濾波序列；
28、其中，所述區(qū)域劃分包括對圖像塊、圖像列、圖像行或局部區(qū)域進行劃分，所述局部區(qū)域是根據(jù)文物信息特征預(yù)先設(shè)定的。
29、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述多濾波序列，進行融合處理，得到不同分辨率下的圖像，包括：
30、根據(jù)所述多濾波序列，進行不同尺度的濾波，得到尺度濾波信息；
31、根據(jù)所述尺度濾波信息，進行不同維度的濾波，得到維度濾波信息；
32、根據(jù)所述維度濾波信息，進行不同分辨率下的灰度計算，得到圖像灰度值信息；
33、根據(jù)所述圖像灰度值信息，得到不同分辨率下的圖像；
34、其中，所述根據(jù)所述維度濾波信息，進行不同分辨率下的灰度計算，通過以下公式進行灰度值計算：
35、
36、式中，是融合后的圖像在像素位置的灰度值，是低分辨率圖像在像素位置的灰度值，是高分辨率圖像在的灰度值，和是形狀濾波器的權(quán)重函數(shù)，是以為中心向四周擴散四個像素單元的濾波器窗口；其中，x、y是以圖像的幾何中心為原點，長邊為x軸，短邊為y軸建立的二維直角坐標系的橫、縱坐標值；
37、其中，所述融合處理包括低秩矩陣融合、高秩矩陣融合、基于線性組合的多視角融合、局部權(quán)重稀疏變換系數(shù)融合或小波融合。
38、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述不同分辨率下的圖像，進行整合，生成新光譜圖像，包括：
39、根據(jù)所述不同分辨率下的圖像，進行加權(quán)平均，得到圖像均值信息；
40、根據(jù)所述圖像均值信息，進行像素準則計算，得到準則信息；
41、根據(jù)所述準則信息，進行主成分權(quán)重融合，得到新光譜圖像；
42、其中，所述根據(jù)所述不同分辨率下的圖像，進行加權(quán)平均包括：根據(jù)不同分辨率下的圖像灰度值，進行權(quán)重處理，得到圖像均值信息。
43、作為一種可選的實施方式，所述根據(jù)所述新光譜圖像，進行重構(gòu)，得到紙質(zhì)文物全外貌圖像信息，包括：
44、根據(jù)所述新光譜圖像，與所述待分析文物進行對比，得到對比信息；
45、根據(jù)所述對比信息，進行消差處理，得到圖像消差信息；
46、根據(jù)所述圖像消差信息，進行彌補，得到文物全外貌圖像信息。
47、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)系統(tǒng)，包括：
48、圖像獲取模塊，用于獲取待分析文物不同部位的光譜圖像信息；
49、預(yù)處理模塊，用于根據(jù)所述光譜圖像信息，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像信息；
50、信息處理模塊，用于根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行線性組合，得到新光譜圖像；
51、信息分解模塊，用于根據(jù)所述新光譜圖像，進行不同級的分解，得到多濾波序列；
52、融合處理本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述獲取待分析文物不同部位的光譜圖像信息，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光譜圖像信息，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像信息，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行線性組合，得到新光譜圖像，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述新光譜圖像，進行不同級的分解，得到多濾波序列，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多濾波序列，進行融合處理，得到不同分辨率下的圖像，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述不同分辨率下的圖像，進行整合，生成新光譜圖
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述新光譜圖像，進行重構(gòu)，得到紙質(zhì)文物全外貌圖像信息，包括：
9.一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任意一項所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述獲取待分析文物不同部位的光譜圖像信息，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光譜圖像信息，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像信息，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的圖像信息，進行線性組合，得到新光譜圖像，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的紙質(zhì)文物全外貌再現(xiàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述新光譜圖像，進行不同級的分解，得到多濾波序列，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜成像技術(shù)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李欣庭，馮潔，楊智雄，
申請(專利權(quán))人：云南師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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