基于MATLAB实现石刻浮雕图像“数字拓片”技术的研究

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1、第36卷第2期计算机科学VoI．36No．22O09年2月ComputerScienceFeb．2OO9基于MATLAB实现石刻浮雕图像“数字拓片"技术的研究朱晓丽吴中福李颖(重庆大学计算机学院重庆大学艺术学院西南大学美术学院重庆400O44)摘要利用MATLAB语言和仿真软件对石刻浮雕图像进行处理，并实现其数字拓片的自动生成。实验结果表明，所提方案方便、快捷，经处理的图像效果较理想，是制作数字拓片的有效手段。关键词数字拓片，MATLAB，数字图像处理，自动生成StudyonMA11LABBasedSton

2、eReliefImageDigitalRubbingTechniqueZHUXiao_liWUZhoI1fuLIYing(College0f(mputerScienceofChongqingUnjversity，(llegeofArtofCh0ngqingUniversjty，CollegeofFjneArtsofSouthwestUniversity，Chongqing4OO044，China)AbstractThispaperputforwardaschemewhjchut．1izestheMATIAB

3、languageandsimulationsoftwaretopmcessthestonereliefimage，andrealizedtheautomaticgenerationofitsdigitalrubbings．Theexperimentalresultsh0wsthatthisfastandconvenientschemecanachieveanidealeffect，thusitisaneffectivemeanstomakedigita1rubbings．Key、v0r【lsDigitalr

4、ubbing，MATIAB，Digitalimagepr0cessing，AutomaticgeneratiOn要首先在PhotoshOp中通过人工分割方式抽出“目标”图像，1引言如图2(b)所示，并将其保存，以备后续凋用。“数字拓片”是指以计算机技术为依托、以图像处理技术为主要方法制作而成且具有传统拓片一般特征的数字图像。数字拓片技术的研究是对我国传统民族文化的弘扬和继承，是传统艺术形式的有益补充，利用计算机技术制作数字拓片不仅有利于石刻文物的保护，而且可以节省大量人力和物力，实现拓片制作工艺的程式化、科

5、学化。在《基于photoshop实现浮雕图像“数字拓片”的技术研究》[1l一文中，我们曾提出一套用浮雕实物的数字照片来制作“数字拓片”的图像处理方案，并通过实验验证了该方案的有效性。然而，该方案尚停留在较多人工干预的技术层面。为进一步完善数字拓片技术，使之成为一种便捷、实用的工具，本文将在文献[1]研究的基础上，探讨如何利用MATLAB实现石刻浮雕图像“数字拓片”的自动生成。2“数字拓片”基本流程概述根据数字拓片的特殊制作需求及MATLAB实验环境的自身特色，我们提出了数字拓片的基本流程和关键环节。如图l(

6、a)所示，由一张石刻浮雕实物照片到最终转换为图1制作石刻浮雕图像“数字拓片”的基本流程数字拓片的过程被分成两个部分先后进行：(2)第二部分的主要任务是用MATLAB实现“目标”石(1)第一部分的主要任务是图像分割，即将拍摄得的石刻刻图像到数字拓片的自动生成。它包括以下步骤：①读取图浮雕图像中的“目标”图像与背景及其他伪目标分离开来，提取出制作数字拓片的“有意义区域”。由于石刻图像内部的待像；②背景填充黑色；③灰度化；④图像增强；⑤二值化；⑥去分割区与背景区的灰度、纹理、色彩等特征相同，如图2(a)所除黑色背

7、景。其中图像增强又包括均值滤波与图像减法处示，若采用一般的图像分割方法很难获得满意的效果，因此需理，去除黑色背景又包括对比度拉伸、otsu二值法、色度反转、到稿日期：2D08一O6—3O朱晓丽博士研究生，主要研究方向为传统视觉艺术与数字图像处理；吴中福教授，博士生导师；李颖硕士研究生，主要研究方向为数字图像处理、小波分析及数字水印。·268·图像合成等步骤，如图l(b)所示。为了解决这一问题，需要对采集来的石刻图像作增强处理，以突出制作数字拓片时所需要的有用信息，削弱或去除影响图像质量的干扰信息。数字拓片②

8、则是经过了图像增强处理，其图像效果与手工拓片十分相近。(b)分割后获得的目标”图像图2石刻图像分割处理前后效果比较3用MA11AB的图像处理功能实现“数字拓片”的基本流程MATLAB是目前国内外应用十分广泛的图像处理软件，它提供了大量常用的图像变换和图像处理程序，这些程序以函数形式保存在Image工具箱中，用户可以方便地调用和图4图像增强解决光照不均对其加以适当修改来满足不同的需求。下面是我们的具体运用情况。图像