一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于計算機虛擬復原領域，具體為一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法。
【背景技術】
[0002]彩色噴繪藝術品作為一種信息載體，在藝術研究方面具有重要的價值，為了更好的保存，其修復也就變得更為重要。采用計算機技術對彩色藝術品進行虛擬修復逐漸取代了傳統的人工復原方法，它是利用計算機圖形圖像技術對已經老化的圖像進行虛擬修復，通過這樣的修復過程對復原工作的風險性進行評估，這種方式不會破壞文物且效率高，可重復性強。通常噴繪藝術品的褪色規律不是絕對的，會因所使用材料、存儲環境的不同產生不同程度的褪色，然而在現有的技術中，對于褪色噴繪藝術品的色彩修復針對性不強，無法對特定的褪色特征進行特定修復，致使修復的結果不夠理想。本發明提出的方法利用UV光照模擬彩色噴繪藝術品光致褪色過程，監測圖像的色彩特征變化，根據變化利用數據回歸和曲線擬合方法分析數據，得到彩色噴繪藝術品光致褪色規律，根據褪色規律反向推演得到修復后的圖像。本發明提出的方法可以使彩色噴繪藝術品中的色彩得到更加準確的復原。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中所存在的問題，本發明的目的是提供一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，該方法能夠模擬光致褪色噴繪藝術品的褪色過程，從而得出褪色規律，根據這一規律反向推演得到修復后的圖像，使彩色噴繪藝術品中的色彩得到更加準確的復原。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟步驟1.制作未褪色噴繪藝術品
根據使用紙張幅面對彩色藝術圖像和圖文技術-四色版印刷特征化輸入數據-擴充數據集合IT8.7/4進行排版設計。其中IT8.7/4須選擇特定分光測色儀器對應的專用色表。用相應幅面的彩色噴墨打印機制作噴繪藝術品，制作時所用紙張、墨水及其它噴墨印刷條件與褪色的噴繪藝術品一致，得到為褪色噴繪藝術品。
[0005]步驟2.模擬噴繪藝術品光致褪色過程
在步驟1所得噴繪藝術品完全干燥后，將其放置在標準燈箱下，選擇照明光源為UV光對噴繪藝術品進行長時間均勻照射，周圍環境的溫濕度與褪色噴繪藝術品的放置環境保持一致，模擬噴繪藝術品的褪色過程。
[0006]步驟3.對褪色過程的數據進行監測
每隔一定時間使用專業分光測色儀器測量IT8.7/4標準色表上的所有色塊和紙張的三刺激值、LW直和光譜反射率，并將測量結果保存至Microsoft Excel電子表格中。
[0007]步驟4.數據分析得出褪色規律
根據步驟3測量得到的LW直，利用商用數學軟件Matlab以a *值為橫坐標、b *值為縱坐標繪制a* b*色域圖，分析繪制的色域圖分析顏色變化趨勢:
4-1.啟動計算機并打開商用數學軟件Matlab，然后打開并運行編譯完成的色域圖繪制程序。
[0008]4-2.按照軟件命令窗口提示依次加載步驟3每次測量所得結果，選擇數據區域為L、a*、b*三列數據。
[0009]4-3.使用scatterO函數繪制每次監測數據a* b*色域圖，并將繪制結果輸出至指定文件夾；
4-4.通過分析4-3獲得的所有a* b*色域圖的收縮趨勢得到顏色變化的方向。根據分析結果選取IT8.7/4標準色表中的代表色塊并輸出每個色塊對應的所有LW值
4-5.利用商用數學軟件Matlab對第四步中選擇每個色塊的各組數據LW直變化進行曲線擬合，得到褪色規律。
[0010]步驟5.數字化褪色噴繪藝術品
利用相應紙張幅面的專業彩色掃描儀對褪色后的噴繪藝術品進行掃描，并獲取褪色噴繪藝術品電子檔案。
[0011]步驟6.利用圖形圖像處理修復圖像
根據步驟4得出的褪色規律，利用專業圖形圖像處理軟件Photoshop中的顏色替換工具，對步驟六獲得的褪色噴繪藝術品電子檔案進行顏色替換，對圖像進行修復。
[0012]本發明的效益與效果如下:
(1)本發明針對目前彩色噴繪藝術品的褪色存在的問題，提出用物理實驗模擬彩色噴繪藝術品的光致褪色過程，基于顏色科學理論對變化過程中特征顏色塊的色度值進行監控，對褪色過程中的特征色塊顏色值進行分析處理得出褪色規律，更加有針對性和實用性。
[0013](2)本發明針對計算機虛擬復原中存在針對性差的問題，解決了制約彩色噴繪藝術品復原過程中褪色規律不固定的關鍵問題，大大提高了對于不同光致褪色過程的圖像復原能力，改善了彩色噴繪藝術品的復原效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明【具體實施方式】中一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法的流程圖；
圖2為本發明【具體實施方式】中得到光致褪色規律的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合說明書附圖對本發明做進一步說明:
如圖1所述，本實施例包括以下步驟:
步驟1.制作未褪色噴繪藝術品
根據使用紙張幅面對彩色藝術圖像和圖文技術-四色版印刷特征化輸入數據-擴充數據集合IT8.7/4進行排版設計。其中IT8.7/4Rondom愛色麗iliSis分光光度計對應的專用色表。用相應幅面的彩色噴墨打印機制作噴繪藝術品，制作時所用紙張、墨水及其它噴墨印刷條件與褪色的噴繪藝術品一致，得到為褪色噴繪藝術品。
[0016]步驟2.模擬噴繪藝術品光致褪色過程在步驟1所得噴繪藝術品完全干燥后，對IT8.7/4 Rondom標準色表用ilisis分光光度計進行首次測量并保存測量結果，然后將其放置在標準燈箱下，打開標準燈箱選擇照明光源為UV光，對噴繪藝術品進行長時間均勻照射，周圍環境的溫濕度與褪色噴繪藝術品的放置環境保持一致，模擬噴繪藝術品的褪色過程。
[0017]步驟3.對褪色過程的數據進行監測
使用專業分光測色儀器測量IT8.7/4 Random標準色表上的所有色塊和紙張的三刺激值、LW值和光譜反射率，并將測量結果保存至Microsoft Excel電子表格中。分別以2小時為間隔測量5次、以3小時為間隔測量5次、以4小時為間隔測量5次，得到15組數據。
[0018]步驟4.數據分析得出褪色規律
根據步驟2和步驟3測量得到的數據共16組LW值，利用商用數學軟件Matlab以a*值為橫坐標、b *值為縱坐標繪制a* b*色域圖，色域圖共16個，分別用不同顏色繪制，并在圖中標注每種顏色對應的組別。分析繪制的色域圖分析顏色變化趨勢，具體過程如圖2所示:
4-1.啟動計算機并打開商用數學軟件Matlab，然后打開并運行編譯完成的色域圖繪制程序。
[0019]4-2.按照軟件命令窗口提示依次加載步驟2和步驟3測量所得的16組數據，每組選擇數據區域為L、a*、b*三列數據。
[0020]4-3.使用scatterO函數繪制每次監測數據a* b*色域圖，并將繪制結果輸出至指定文件夾；
4-4.通過分析4-3獲得的所有a* b*色域圖的收縮趨勢得到顏色變化的方向為紅色和藍色部分顏色變化明顯，而黃色和綠色部分變化不明顯。根據分析結果選取IT8.7/4標準色表中的代表色塊并輸出每個色塊對應的所有LW值。
[0021]4-5.利用商用數學軟件Matlab對第四步中選擇每個色塊的各組數據LW值變化用polyfit ()函數進行曲線擬合，分別得到ΙΛ a\ b*值隨時間變化的函數從而得到相應顏色的褪色規律。
[0022]步驟5.數字化褪色噴繪藝術品
使用FineScan2750平臺式掃描儀對褪色后的噴繪藝術圖像進行掃描，并獲取褪色噴繪藝術圖像電子檔案。
[0023]步驟6.利用圖形圖像處理修復圖像
根據步驟4得出的褪色規律，反向求解褪色前的色度值LW，利用專業圖形圖像處理軟件Photoshop中的選擇工具和顏色替換工具選中步驟6獲得的褪色噴繪藝術品電子檔案中的褪色顏色并進行顏色替換，對圖像進行修復。
[0024]本發明克服了以往計算機虛擬復原過程中針對性差、復原效果不理想的難題，在利用UV光照模擬彩色噴繪藝術品褪化基礎上，監測圖像的色彩特征變化，根據變化利用數據回歸和曲線擬合方法分析數據，得到特定條件下彩色噴繪藝術品顏色褪色規律，根據褪色規律反向推演得到修復后的圖像。有針對性地實現了彩色噴繪藝術品的虛擬復原，大大提高了顏色復原的精確程度。
【主權項】
1.一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:模擬光致褪色噴繪藝術品的噴繪條件制作彩色噴繪藝術品，包括一幅彩色圖像和IT8.7/4標準色表； 步驟2:用標準燈箱的UV光照射噴繪藝術品模擬噴繪藝術品的光致褪色過程； 步驟3:監測彩色噴繪藝術品的顏色褪變過程，即每隔一定時間用測色儀器測量IT8.7/4和紙張的三刺激值、ΙΛΛ/值和光譜反射率； 步驟4:根據步驟3測量得到的LW直，繪制并分析ab色域圖得到顏色褪變趨勢，選擇IT8.7/4中的代表色塊及其lab值，利用Matlab程序軟件對選擇的數據進行曲線擬合，得到彩色噴繪藝術品的褪色規律 步驟5:通過掃描的方式獲取褪色噴繪藝術品電子檔案； 步驟6:根據步驟4得出的褪色規律，利用Photoshop軟件中的顏色替換工具，對褪色噴繪藝術品進行顏色替換，對圖像進行修復。2.如權利要求1所述的一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，其特征在于步驟2中所述的褪色過程的模擬是在密閉的標準燈箱中，以UV光均勻照射的方式進行的。3.如權利要求1所述的一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，其特征在于步驟3中所述的褪色過程的監測是通過測量每隔一定時間IT8.7/4標準色表中各色塊數據實施的。4.如權利要求1所述的一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，其特征在于步驟4中所述的顏色褪變規律的獲取包括以下的步驟: 4-1顏色褪變趨勢是利用Matlab程序軟件中的scatter函數繪制ab色域圖并分析ab色域圖得到的: 4-2顏色褪變規律則是利用得到的顏色褪變趨勢選擇代表性色塊，分析代表性色塊的顏色值變化，利用Matlab中曲線擬合的方式得到顏色褪變方程。5.如權利要求1所述的一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，其特征在于步驟6中的圖像復原是通過褪色規律求解顏色變化值，利用專業圖形圖像處理軟件Photoshop中的顏色替換工具根據變化值反向補償褪色后的噴繪藝術品。
【專利摘要】本發明提供了一種光致褪色噴繪藝術品的圖像復原方法，包括以下步驟：步驟1：制作未褪色噴繪藝術品；步驟2：用標準燈箱的UV光照射噴繪藝術品模擬噴繪藝術品的褪色過程；步驟3：每隔一定時間用測色儀器測量標準色表和紙張的三刺激值、L*a*b*值和光譜反射率；步驟4：根據步驟三測量得到的L*a*b*值，以a*值為x軸、b*值為y軸繪制a*b*色域圖，分析繪制的色域圖分析顏色變化趨勢；步驟5：通過掃描的方式獲取褪色噴繪藝術品電子檔案；步驟6：根據步驟5得出的褪色規律，利用圖形圖像處理軟件，對步驟5獲得的褪色噴繪藝術品電子檔案進行圖像修復。本發明實現了彩色噴繪藝術品的虛擬復原，大大提高了顏色復原的精確程度。
【IPC分類】G06T5/00
【公開號】CN105303527
【申請號】CN201510597432
【發明人】王強, 張曉敏
【申請人】杭州電子科技大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月19日