D-S证据理论在壁画图像修复算法的研究

主要研究数字图像处理与图像通信。

皮炳坤，王书文，张弘强

(西北民族大学，兰州 730030)

摘要:对几种主要的图像修复算法进行了分析研究，在D-S证据理论与Criminisi算法相结合的壁画修复算法基础上,对最佳样本块的搜索进行了改进,考虑到在匹配准则上加入像素的物理距离(DIS)来选择最优的匹配结果,减少其修复错误。且定义了新的评价度函数Q，是基于峰值信噪比测度(PSRN)与结构相似度(SSIM)相结合的评价方法,并通过仿真实验证明算法的有效性，为今后壁画数字化保护提供了参考。

关键词:壁画；图像修复；D-S证据理论；最佳匹配块；评价度函数

0引言

壁画作为我国传统文物中的艺术珍品之一,是我国重要的文化遗产。特别是敦煌壁画素有“墙上博物馆”的美誉,具有很高的研究价值。由于很多壁画受自然环境恶化和人为因素破坏等影响，存在着不同破损区域未及时修补导致壁画无法展出。当今“互联网+”时代，全世界的人们大量浏览和保存图片, 使数字图像修复技术得到了飞速的发展,数字化的修复能高效地永久保存古代壁画,并可以根据需求, 反复调整实验结果,很好地保护壁画本身。敦煌壁画修复的难点就在于它同时具有破损、噪声、模糊、色变等不同类型的特性,难于用统一的模型解决所有困难。

目前有3类主流的数字图像修复方法，分别为基于偏微分方程(PDE)、基于纹理合成(Texture Synthesis)和基于稀疏表示(Sparse Representation)的方法。2000年,Bertalmio[1]等人首次在国际会议上提出“数字图像修复”这一术语。……