曹鹏辉，吕书强，汪万福，高振华，侯妙乐

基于光谱降维与Hu矩的壁画颜料层脱落区域提取方法

曹鹏辉1,2，吕书强1,2，汪万福3，高振华1,4，侯妙乐1,2

(1. 北京建筑大学测绘与城市空间信息学院，北京 100044；2. 北京市建筑遗产精细重构与健康监测重点实验室，北京 100044；3. 敦煌研究院，甘肃 敦煌 736200；4. 山西省考古研究院，山西 太原 030000)

颜料层脱落区域的提取是壁画现状调查的重要环节，由于其光谱特征与壁画白色图案较为相似，仅利用光谱特征提取的精度较低。因此，提出了一种兼顾光谱特征和Hu矩形状特征的颜料层脱落区域提取方法。首先，利用壁画高光谱图像的光谱信息，经光谱降维，采用支持向量机监督分类法提取颜料层脱落区域与白色图案。然后，对颜料层脱落区域与白色图案分类结果分别进行连通，将连通后的图斑视为最小识别对象，利用Hu矩计算每一个对象的形状特征，采用支持向量机二分类再次区分对象图斑，实现颜料层脱落区域的半自动提取。最后，以青海省瞿昙寺壁画高光谱图像进行了提取。结果表明，该方法能提高颜料层脱落区域的提取精度，为壁画的现状调查提供支撑。

颜料层脱落；病害提取；壁画；高光谱成像；Hu矩；支持向量机；最小噪声分离

壁画是中国传统的绘画形式之一，其色彩瑰丽，内容丰富，具有重要的历史、科学和艺术价值[1]。由于长期受到自然和人为等因素影响，很多壁画出现了褪色、起甲、颜料层脱落等病害，存世现状堪忧。颜料层脱落是指壁画的颜料层脱离其底色层或地仗层的现象，属于危害较大的病害类别[2]。……