数字图像处理技术对藏族壁画的保护研究

论文摘要

藏族壁画是中华少数民族的瑰宝,是研究西藏历史和文化的重要资料,是我国乃至世界的文化遗产,所以采用数字图像处理技术对藏族壁画的保护具有重要的意义。本文首先分析了藏族壁画的特点并总结了目前流行的数字图像处理技术和数字图像处理技术在壁画修复中所起的重要作用。其次结合藏族壁画的特点研究和设计了数字图像技术对藏族壁画的修复过程和方法。具体研究的内容包括：采用先进的图像采集技术对存在于藏区寺庙等藏族壁画进行采集；对采集的数字化壁画图像的高频部分做去噪处理,以便数字化壁画图像的修复；为图像修复的简化处理,把彩色壁画图像通过退化模型等技术转化为灰度图；因为原始壁画破损的形式为支撑壁画的墙体产生裂缝或墙皮脱落,所以采用边缘检测技术确定破损区的边界而把破损区分割出来,以便于下一步的修复；根据壁画图像多数属于既包含结构信息又包含纹理信息的特点,在分析了结构性图像及纹理类图像的修复算法的基础上,结合TV算法及基于样本块的图像修复算法的优点,提出基于TV模型约束的样本块图像补全修复算法；最后,开发了一款藏族数字壁画的处理软件,实现了对藏族壁画保护的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 本文的主要内容
• 1.4 本文的主要贡献
• 第2章 数字化图像技术在壁画保护中的应用
• 2.1 藏族壁画的特点
• 2.2 数字化技术概述
• 2.2.1 数字图像处理的概念
• 2.2.2 数字图像处理的特点
• 2.2.3 数字图像处理的内容
• 2.2.4 数字图像处理的应用与发展
• 2.3 数字图像处理技术在壁画修复中的作用状况
• 2.4 本章小结
• 第3章 藏族壁画的保护过程与预处理
• 3.1 保护设计
• 3.1.1 保护过程
• 3.1.2 保护流程
• 3.2 藏族数字壁画图像去噪
• 3.2.1 噪声产生的原因
• 3.2.2 去除噪声的常用方法
• 3.2.3 藏族壁画图像的去噪方法
• 3.3 藏族壁画图像的灰度分解
• 3.4 藏族壁画图像的边缘检测
• 3.4.1 藏族壁画图像裂纹的检测与分割
• 3.4.2 藏族壁画图像脱落区域检测与分割
• 3.5 本章小结
• 第4章 藏族数字壁画修复算法的选取与实现
• 4.1 结构性藏族数字壁画的修复
• 4.1.1 结构性数字图像修复技术概述
• 4.1.2 基于TV模型的图像修复算法描述
• 4.1.3 TV模型的修复效果
• 4.2 纹理性藏族数字壁画的修复
• 4.2.1 纹理性数字图像修复技术概述
• 4.2.2 基于样本块的图像算法描述
• 4.2.3 实验结果
• 4.3 基于TV约束的样本块图像补全算法
• 4.3.1 本文算法介绍
• 4.3.2 本文算法
• 4.3.3 实验结果
• 第5章 壁画图像修复的部分功能软件实现
• 5.1 软件系统设计
• 5.1.1 系统需求
• 5.1.2 系统结构组成
• 5.1.3 软件系统流程
• 5.1.4 运行环境与程序流程
• 5.2 界面组成
• 5.2.1 应用程序界面的构图原则
• 5.2.2 界面综述
• 5.3 部分功能介绍与处理实验结果
• 5.3.1 壁画图像的读取与显示
• 5.3.2 图像增强模块
• 5.3.3 图像编码模块——位平面编码
• 5.3.4 特征提取模块——轮廓提取
• 5.3.5 图像分割模块——区域生长算法
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 下一步工作
• 6.2.1 藏族壁画保护方面
• 6.2.2 数字图像处理技术应用方面
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文及参与的科研项目