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《齐鲁工业大学》 2019年
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面向国画的光谱重建技术的研究

林美琪  
【摘要】:随着数字化图像技术的快速发展,人们对图像颜色复制精度要求也越来越高。基于多光谱成像技术能够很好的解决同色异谱现象,尤其是对艺术品颜色的复制,所以其在颜色科学领域得到了深入的研究。目前使用多光谱成像技术针对敦煌壁画以及油画的颜色再现研究相对较多,对国画艺术品研究相对较少,主要是因为国画颜料以及所选用颜料载体与油画和敦煌壁画有很大不同,而且国画颜色会出现渲染及渐变的现象,所以本文针对上述问题,提出了一种制作国画颜色数据库的方法。通过使用24色马利牌国画颜料按照不同颜料之间的配比为1:1和1:2的比例来制作国画颜料色卡,颜色的载体选择与国画相同的生宣纸,从而形成一个国画颜料数据库;同时设计使用了自制国画颜料色卡实现国画光谱颜色再现的多光谱图像获取系统,来实现国画的“同色同谱”的复制。(1)提出了一套由数码相机构建的多光谱图像获取系统——Cannon EOS5D数码相机搭配绿滤色片搭建六通道,使用色温为2750K光源作为照明条件,通过不断地试验找出最合适的拍摄方法进而实现多通道国画颜料色卡光谱信息的重构。经实验证明,该获取方法操作简单且所获取的国画颜料色卡颜色信息也较为准确。(2)针对国画艺术品颜色的光谱反射率重建的问题,本文主要使用了伪逆法以及主成分分析法作为两种主要的重建算法,选用24色color checker标准色卡作为训练样本与选用自制国画颜料色卡作为训练样本形成对比,最终通过实验比较,使用国画颜料色卡作为训练样本来对国画色卡颜色进行光谱重建的效果要好的多,且在使用PCA进行光谱重建时计算出的色差平均值比伪逆法减小0.9874,标准差减小0.0233,最大色差减小0.3212;均方差的平均值减小0.0122,标准差减小0.0012,最大均方差减小0.0247。(3)针对国画艺术品颜色再现的问题,本文提出了通过使用D65光源和色温为2750K光源作为照明条件对国画艺术品以及普通图像进行渲染评价的研究方法,经过实验证明在艺术品颜色再现的过程中,与所选用的光源没有关系,与训练样本的选择有较大的关系,实现了同色同谱的颜色复制,国画艺术品颜色再现的效果较好。
【学位授予单位】:齐鲁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP391.41;O433

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