文物数字图像修复技术的研究发展

张渲茹

摘要：如今我国的经济发展迅速，互联网和计算机科技也在不断发展，并且在各个领域广泛应用。数字图像修复技术也随着经济和科技发展在日益完善，在文物保护和修复工作中，可以充分利用数字图像修复技术。本文对文物数字图像修复技术进行简单的概念、现状、应用、方法和发展前景的分析研 究，以便更好的利用于文物领域的修复工作。

关键词：文物;数字图像修复;研究发展

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）09-026-02

Abstract：today，China'srapideconomicdevelopment，theInternetandcomputertechnologyisalso inconstantdevelopment，and iswidelyusedin variousfields. Digitalimageinpaintingtechnologyalongwiththedevelopmentofeconomyandtechnologyintheincreasinglyperfect，intheculturalrelicsprotectionand restorationwork，canmakefulluseofdigitalimageinpaintingtechnology.Inthispaperasimpleconceptofculturalrelicsdigitalimageinpaintingtechnologysta- tus，applicationanalysis，researchmethodsanddevelopmentprospects，inordertobetteruseinthefieldofculturalrelicsrestorationwork.

Keywords： cultural relics; digital image restoration; research and development

信息化时代，互联网和计算机技术急速发展，数字图像修复技术也在各个领域广泛应用。文物是人类文明的产物，是人类社会生活状态的反映，经过时间的侵蚀，文物或多或少会有破损，因此文物的修复就显得至 关重要，经过修复可以将文物更好的呈现到人们面前，更好的了解人类文明发展的过程。数字图像修复技术就可以对文物进行很好的还原，因此本 文对文物数字图像修复技术的研究发展进行简单分析，利用现代的数字图像修复技术，再结合科学的修复理念和传统的修复技术，最后为文物修复工作提供更加广阔的空间。

1 数字图像修复技术概念和现状简介

在数字图像的修复技术里，其中有一项技术，即文物虚拟的修复技术，本技术的作用就是为了修复一些文物数字图像中损失的部分，现如今文物虚拟修复技术在图像信息中得到了广泛的使用。文物虚拟修复技术的主要是为了将毁坏的文物进行复原，使经过修复的文物在视觉上达到和原视图相近的效果。在数学的角度上来讲，文物虚拟修复技术就是将图像依据空白范围给予的信息，再添入到这个范围里。在科学家的眼中，对图像的修复是一种不正常的现象，因为信息给予的不够充足，对毁坏的部分不能确保较好的复原。单单依靠视觉角度分析，进而为处理这样的问题而提出诸多的假设。在文物的领域里，由于诸多的历史原因或者是客观原因对这些问题会有影响，如：因文物出土时间过程，致使文图表面有裂縫、 咬色、生锈等状况的发生，与文物有关的信息会丢失，进而影响到对文物的研究等。文物传统的修复方法，工作人员经补色、洗刷等手段对文物进行复原，方法较简单。现如今，在文物的修复中，有想象力的科研人员成为了修复文物的主要工作者。经这种方法，在文物修复中，存在的风险性非常的大，若出现一点的马虎，那存留下来的历史文明将飞灰湮灭。在对文物修复时，因科研人员的意念各异，致使文物的复原也有差异。为了将上面提及到的问题有效的处理掉，以计算机虚拟技术问基础，判断需复原的文物图像、数字图像等，创建预测模型（以统计学理论及文积分方程为基础），根据图像中给予的信息，判断丢失的部分，这样可更加准确的虚拟修复损坏的图像。对修复措施的提出提供了方便，降低了文物修复所用的时间，避免了因手工修复所造成的再次伤害的出现，同时也预防了文物修复受个人主观因素的影响，最大程度的将丢失的信息复原，确保文物的完整性，令其完整的呈现在人前。

2 文物数字图像修复技术的应用

经实践证明，文物的修复在一定的程度上和图像的修复有联系，二者存 在着相同的地方，将相同的地方找出来，在依据数字图像修复的机理等对文 物施行复原，经之前的虚拟处理，这会阻止在文物修复过程中对其形成损坏 的状况的发生。但现阶段，我国在这一技术方面还处在初级阶段的研究，技 术完善的程度相差甚远，经验不够丰富，所以，还需不断的分析和研究。

文物虚拟修复技术的定义;该技术是以数字图像修复技术为根本，在对文物维修时，在对现有的图像虚拟修复时，可经计算机技术、数字图像 技术和虚拟技术来完成，就是为了将毁坏的信息修复，令图像经修复之后满足预期的要求，符合本来的图像视觉效果。对图像的修复，该工作本身就是不正常的，对于信息丢失的问题，因给予的信息不够充分，所以对毁 坏的部分没有办法去复原，在对文物的观察修复的过程中，工作的进行只 能依据视觉心理作用，对发现的问题经诸多的假设来解决，确保问题可以恰当的处理掉。

2.1 文物数字图像修复技术的应用举例。文物虚拟修复工作室内，在修复过程中对丢失的信息的修复都要以“修复如初”的原则为基础。如在西安碑林博物馆内，对唐昭陵六骏中的“清雅”石雕的修复。对其原型的修复需经变分 PDE 的修复模型来完成，这种方式已经对图像中所产生的裂痕等做出了科学的计算，同时对缝隙处像素的填补也是按四周像素的数值进行的，进而对裂缝内丢失的信息进行了填补，确保经修复之后的文物，其视觉效果自然连续等。在修复明代泥塑普贤菩萨（位于陕西蓝田水陆庵明殿）时，所用的是样本图像修复的模型，这是根据像素样本块丢失的状况来完成修补的，这会尽可能的将图像原本的色彩、气息保留下来， 同时也保存了图像所呈现出的历史的沧桑感，令视觉效果等有了提高。位于四川新津观音寺毗卢殿北墙的明代壁画中的个别位置，由于存放的过久，破损的驳杂，不仅仅有轻微的划痕，还有大范围的像素的丢失。在对该图像修复时，需用变分 PDE 模型、样本修复模型共同来完成，这样会确保图像恢复本来的效果。对文物修复时，原则之一就是当已知的信息无法满足评估缺失的部分时，同时，相关资料也查不到的时候，在这种情况下，对文物的修复不可以按个人的主观意见进行。虚拟修复时，计算机需接收到有关的命令，对照剖析图像，将能虚拟修复的地方找出来，做好标记，评估不出的不用标记，否则，计算机对文物的修复就是不对的。

2.2 文物数字图像修复技术方法。用文物数字图像修复技术时，方法

如下：第一，区分文物的种类，收集各种文物，最后形成文物原本的数字图像，这些可用数字图像采集技术实现。第二，分析丢失的部分，因数字图像的修复按种类的差异，因此需用不一样的修复技术来完成数字图像的修复。第三，在对文物施行虚拟修复试验的过程中，所用的算法即数字图像修复算法，最大程度的恢复文物本来的面貌，将文物的价值最大化。第四， 判断虚拟修复的效果，同时还需剖析数字修复之后的效果，为文物实体的复原提供方便。

3 数字图像修复技术在文物修復中的发展前景

现如今，正处于信息时代，社交网络、微博等已经成为了传播文物信 息的主要渠道，同时也是经过网络对文物信息传播的新趋势。在大趋势的 作用下，尽管数字图像修复技术还有所保密，但是在不久的将来，数字图 像修复技术会用在文物保护领域、文物考古领域等。如，在文保领域中，经 文物虚拟技术修复之后的所获得的效果图用在文物保护的措施中，经科研人员的持续完善，这会为文物的实体修复给予充分的依据。在文考领域 中，考古人员所获得的文物一般都是破损、有缺失的古物，修复工作是这 些破损古物复原本来面貌的基础。对数字图像技术的应用，不但确保考古 资料获得的更充分，还可保证顺利完成考古工作。

4 结束语

数字图像技术在诸多的领域中都有涉及到，同时，数字图像技术也是一门非常前沿的学科。尽管该技术已经有很大的进步，但如今在文物保护中，对该技术的使用并不是十分的完善，在诸多方面还有着进步的可能。 未来数字图像修复技术的发展的走向将是在图像特征提取和分析理解这两个方面，所以，为了图像修复技术更加完善，发展的更好，就需和模式识别、人工神经网络、智能优化等学科紧密结合得研究;数字图像修复的重要工作之一就是将图像的视觉效果提上来，所以，在探讨数字图像修复时，对人类眼和脑呈像机制的剖析，将会为其提供一个崭新的思路和理论，为该技术的理论研究给予指导。

参考文献：

[1]王展，工慧琴，吴萌等.数字图像修复技术在文物领域的应用展望[J]. 文博，2012，（06）.

[2]张颖岚.数字化生存——信息时代博物馆的未来之路[J].中国博物馆，2007，（01）.

[3]詹长法.中国文物保护和修复的传统与发展趋势[R].北京：中国文化 遗产研究院，2010.