基于K-M理论光谱重算法的研究

论文摘要

在过去的几十年里,跨媒体颜色信息真实复制成为颜色科学的研究热点。实现跨媒体颜色信息真实复制的更加本质的方法,就是获取目标物体的光谱反射比,多光谱成像技术已成为了真实复制彩色图像的主要技术手段。多光谱成像技术理论正从单一的理论研究逐渐向具体应用实例方面发展。随着现代社会的进步和发展,人们对文物古画的喜好和研究与日俱增,对珍稀艺术瑰宝的传承和发扬光大已经是当代博物典藏工作的一件大事。我国是一个具有五千年历史的文明古国,每一个朝代都遗留下大量令世人瞩目的文物古迹。中国书画作品便是这些文物古迹中的瑰宝。它植根于华夏浓厚的文化沃土之中,跨越不同时空,历经萌芽、发展、成熟、创新、再发展的诸多不同阶段,形成了融会民族文化素养、思维方式、审美意识和哲学观念的完整的艺术体系。由于空气中的大气污染,这些珍贵书画作品正遭到损坏,我们可以考虑运用多光谱成像技术对中国的书画作品进行光谱反射比重建,来记录这些珍贵作品的光谱信息从而达到保护这些书画作品的目的。本文针对我国的书画作品中水墨画的特点,提出了一种光谱重建的的方法——基于K-M理论的光谱重建算法。其关键是采用配色理论估计出被测样品表面颜料的浓度配方,求出浓度配方与图像采集装置响应值间的转换矩阵,进而重建出被测样品的光谱反射比。通过和传统的K-M理论的光谱反射比重建算法相比较,基于K-M和配色理论的光谱反射比重建算法克服了原算法在K/S空间内运用主成份分析法（PCA）Kubelka-Munk方程会受到数学方面的限制,因此在实际的应用中更有使用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多光谱成像技术的研究历史背景与回顾
• 1.1.1 色貌模型方法
• 1.1.2 多光谱成像技术的发展
• 1.2 目前多光谱成像技术的研究热点
• 1.3 本论文的研究内容
• 第二章 多光谱成像技术
• 2.1 与多光谱成像技术相关的色度学知识
• 2.1.1 CIE色度计算方法
• 2.1.2 同色异谱
• 2.2 多光谱成像系统
• 2.3 光谱重建算法
• 2.3.1 光谱重建算法的发展
• 2.3.2 光谱重建算法的基本原理
• 2.4 光谱估计质量的评价
• 2.4.1 色差
• 2.4.2 均方根差
• 2.4.3 相对误差
• 2.4.4 光谱反射比范数
• 2.5 本章小结
• 第三章 计算机配色理论
• 3.1 Kubelka-Munk理论
• 3.2 计算机配色理论的提出与发展
• 3.3 计算机配色的三种方式
• 3.4 计算机配色基本算法原理
• 3.4.1 反射光谱匹配法
• 3.4.2 三刺激值匹配法（阿伦算法AA）
• 3.4.3 线性规划配色法（LP）
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于K-M理论的光谱反射比重建算法
• 4.1 基于K-M理论的光谱反射比重建算法提出与发展
• 4.2 基于K-M和配色理论的光谱反射比重建算法的步骤
• 4.3 求重建的光谱反射比（R|-）和转换矩阵A的方法
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 本论文的创新点
• 5.3 存在的问题及展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间撰写论文目录
• 致谢