文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的研究發(fā)展

張渲茹

摘要：如今我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)科技也在不斷發(fā)展，并且在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)也隨著經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展在日益完善，在文物保護(hù)和修復(fù)工作中，可以充分利用數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)。本文對(duì)文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的概念、現(xiàn)狀、應(yīng)用、方法和發(fā)展前景的分析研 究，以便更好的利用于文物領(lǐng)域的修復(fù)工作。

關(guān)鍵詞：文物;數(shù)字圖像修復(fù);研究發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)急速發(fā)展，數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)也在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。文物是人類(lèi)文明的產(chǎn)物，是人類(lèi)社會(huì)生活狀態(tài)的反映，經(jīng)過(guò)時(shí)間的侵蝕，文物或多或少會(huì)有破損，因此文物的修復(fù)就顯得至 關(guān)重要，經(jīng)過(guò)修復(fù)可以將文物更好的呈現(xiàn)到人們面前，更好的了解人類(lèi)文明發(fā)展的過(guò)程。數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)就可以對(duì)文物進(jìn)行很好的還原，因此本 文對(duì)文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的研究發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，利用現(xiàn)代的數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)，再結(jié)合科學(xué)的修復(fù)理念和傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)，最后為文物修復(fù)工作提供更加廣闊的空間。

1 數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)概念和現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

在數(shù)字圖像的修復(fù)技術(shù)里，其中有一項(xiàng)技術(shù)，即文物虛擬的修復(fù)技術(shù)，本技術(shù)的作用就是為了修復(fù)一些文物數(shù)字圖像中損失的部分，現(xiàn)如今文物虛擬修復(fù)技術(shù)在圖像信息中得到了廣泛的使用。文物虛擬修復(fù)技術(shù)的主要是為了將毀壞的文物進(jìn)行復(fù)原，使經(jīng)過(guò)修復(fù)的文物在視覺(jué)上達(dá)到和原視圖相近的效果。在數(shù)學(xué)的角度上來(lái)講，文物虛擬修復(fù)技術(shù)就是將圖像依據(jù)空白范圍給予的信息，再添入到這個(gè)范圍里。在科學(xué)家的眼中，對(duì)圖像的修復(fù)是一種不正常的現(xiàn)象，因?yàn)樾畔⒔o予的不夠充足，對(duì)毀壞的部分不能確保較好的復(fù)原。單單依靠視覺(jué)角度分析，進(jìn)而為處理這樣的問(wèn)題而提出諸多的假設(shè)。在文物的領(lǐng)域里，由于諸多的歷史原因或者是客觀原因?qū)@些問(wèn)題會(huì)有影響，如：因文物出土?xí)r間過(guò)程，致使文圖表面有裂縫、 咬色、生銹等狀況的發(fā)生，與文物有關(guān)的信息會(huì)丟失，進(jìn)而影響到對(duì)文物的研究等。文物傳統(tǒng)的修復(fù)方法，工作人員經(jīng)補(bǔ)色、洗刷等手段對(duì)文物進(jìn)行復(fù)原，方法較簡(jiǎn)單。現(xiàn)如今，在文物的修復(fù)中，有想象力的科研人員成為了修復(fù)文物的主要工作者。經(jīng)這種方法，在文物修復(fù)中，存在的風(fēng)險(xiǎn)性非常的大，若出現(xiàn)一點(diǎn)的馬虎，那存留下來(lái)的歷史文明將飛灰湮滅。在對(duì)文物修復(fù)時(shí)，因科研人員的意念各異，致使文物的復(fù)原也有差異。為了將上面提及到的問(wèn)題有效的處理掉，以計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)問(wèn)基礎(chǔ)，判斷需復(fù)原的文物圖像、數(shù)字圖像等，創(chuàng)建預(yù)測(cè)模型（以統(tǒng)計(jì)學(xué)理論及文積分方程為基礎(chǔ)），根據(jù)圖像中給予的信息，判斷丟失的部分，這樣可更加準(zhǔn)確的虛擬修復(fù)損壞的圖像。對(duì)修復(fù)措施的提出提供了方便，降低了文物修復(fù)所用的時(shí)間，避免了因手工修復(fù)所造成的再次傷害的出現(xiàn)，同時(shí)也預(yù)防了文物修復(fù)受個(gè)人主觀因素的影響，最大程度的將丟失的信息復(fù)原，確保文物的完整性，令其完整的呈現(xiàn)在人前。

2 文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

經(jīng)實(shí)踐證明，文物的修復(fù)在一定的程度上和圖像的修復(fù)有聯(lián)系，二者存 在著相同的地方，將相同的地方找出來(lái)，在依據(jù)數(shù)字圖像修復(fù)的機(jī)理等對(duì)文 物施行復(fù)原，經(jīng)之前的虛擬處理，這會(huì)阻止在文物修復(fù)過(guò)程中對(duì)其形成損壞 的狀況的發(fā)生。但現(xiàn)階段，我國(guó)在這一技術(shù)方面還處在初級(jí)階段的研究，技 術(shù)完善的程度相差甚遠(yuǎn)，經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，所以，還需不斷的分析和研究。

文物虛擬修復(fù)技術(shù)的定義;該技術(shù)是以數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)為根本，在對(duì)文物維修時(shí)，在對(duì)現(xiàn)有的圖像虛擬修復(fù)時(shí)，可經(jīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像 技術(shù)和虛擬技術(shù)來(lái)完成，就是為了將毀壞的信息修復(fù)，令圖像經(jīng)修復(fù)之后滿(mǎn)足預(yù)期的要求，符合本來(lái)的圖像視覺(jué)效果。對(duì)圖像的修復(fù)，該工作本身就是不正常的，對(duì)于信息丟失的問(wèn)題，因給予的信息不夠充分，所以對(duì)毀 壞的部分沒(méi)有辦法去復(fù)原，在對(duì)文物的觀察修復(fù)的過(guò)程中，工作的進(jìn)行只 能依據(jù)視覺(jué)心理作用，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題經(jīng)諸多的假設(shè)來(lái)解決，確保問(wèn)題可以恰當(dāng)?shù)奶幚淼簟?/p>

2.1 文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用舉例。文物虛擬修復(fù)工作室內(nèi)，在修復(fù)過(guò)程中對(duì)丟失的信息的修復(fù)都要以“修復(fù)如初”的原則為基礎(chǔ)。如在西安碑林博物館內(nèi)，對(duì)唐昭陵六駿中的“清雅”石雕的修復(fù)。對(duì)其原型的修復(fù)需經(jīng)變分 PDE 的修復(fù)模型來(lái)完成，這種方式已經(jīng)對(duì)圖像中所產(chǎn)生的裂痕等做出了科學(xué)的計(jì)算，同時(shí)對(duì)縫隙處像素的填補(bǔ)也是按四周像素的數(shù)值進(jìn)行的，進(jìn)而對(duì)裂縫內(nèi)丟失的信息進(jìn)行了填補(bǔ)，確保經(jīng)修復(fù)之后的文物，其視覺(jué)效果自然連續(xù)等。在修復(fù)明代泥塑普賢菩薩（位于陜西藍(lán)田水陸庵明殿）時(shí)，所用的是樣本圖像修復(fù)的模型，這是根據(jù)像素樣本塊丟失的狀況來(lái)完成修補(bǔ)的，這會(huì)盡可能的將圖像原本的色彩、氣息保留下來(lái)， 同時(shí)也保存了圖像所呈現(xiàn)出的歷史的滄桑感，令視覺(jué)效果等有了提高。位于四川新津觀音寺毗盧殿北墻的明代壁畫(huà)中的個(gè)別位置，由于存放的過(guò)久，破損的駁雜，不僅僅有輕微的劃痕，還有大范圍的像素的丟失。在對(duì)該圖像修復(fù)時(shí)，需用變分 PDE 模型、樣本修復(fù)模型共同來(lái)完成，這樣會(huì)確保圖像恢復(fù)本來(lái)的效果。對(duì)文物修復(fù)時(shí)，原則之一就是當(dāng)已知的信息無(wú)法滿(mǎn)足評(píng)估缺失的部分時(shí)，同時(shí)，相關(guān)資料也查不到的時(shí)候，在這種情況下，對(duì)文物的修復(fù)不可以按個(gè)人的主觀意見(jiàn)進(jìn)行。虛擬修復(fù)時(shí)，計(jì)算機(jī)需接收到有關(guān)的命令，對(duì)照剖析圖像，將能虛擬修復(fù)的地方找出來(lái)，做好標(biāo)記，評(píng)估不出的不用標(biāo)記，否則，計(jì)算機(jī)對(duì)文物的修復(fù)就是不對(duì)的。

2.2 文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)方法。用文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)時(shí)，方法

如下：第一，區(qū)分文物的種類(lèi)，收集各種文物，最后形成文物原本的數(shù)字圖像，這些可用數(shù)字圖像采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)。第二，分析丟失的部分，因數(shù)字圖像的修復(fù)按種類(lèi)的差異，因此需用不一樣的修復(fù)技術(shù)來(lái)完成數(shù)字圖像的修復(fù)。第三，在對(duì)文物施行虛擬修復(fù)試驗(yàn)的過(guò)程中，所用的算法即數(shù)字圖像修復(fù)算法，最大程度的恢復(fù)文物本來(lái)的面貌，將文物的價(jià)值最大化。第四， 判斷虛擬修復(fù)的效果，同時(shí)還需剖析數(shù)字修復(fù)之后的效果，為文物實(shí)體的復(fù)原提供方便。

3 數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)在文物修復(fù)中的發(fā)展前景

現(xiàn)如今，正處于信息時(shí)代，社交網(wǎng)絡(luò)、微博等已經(jīng)成為了傳播文物信 息的主要渠道，同時(shí)也是經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)文物信息傳播的新趨勢(shì)。在大趨勢(shì)的 作用下，盡管數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)還有所保密，但是在不久的將來(lái)，數(shù)字圖 像修復(fù)技術(shù)會(huì)用在文物保護(hù)領(lǐng)域、文物考古領(lǐng)域等。如，在文保領(lǐng)域中，經(jīng) 文物虛擬技術(shù)修復(fù)之后的所獲得的效果圖用在文物保護(hù)的措施中，經(jīng)科研人員的持續(xù)完善，這會(huì)為文物的實(shí)體修復(fù)給予充分的依據(jù)。在文考領(lǐng)域 中，考古人員所獲得的文物一般都是破損、有缺失的古物，修復(fù)工作是這 些破損古物復(fù)原本來(lái)面貌的基礎(chǔ)。對(duì)數(shù)字圖像技術(shù)的應(yīng)用，不但確?？脊?資料獲得的更充分，還可保證順利完成考古工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字圖像技術(shù)在諸多的領(lǐng)域中都有涉及到，同時(shí)，數(shù)字圖像技術(shù)也是一門(mén)非常前沿的學(xué)科。盡管該技術(shù)已經(jīng)有很大的進(jìn)步，但如今在文物保護(hù)中，對(duì)該技術(shù)的使用并不是十分的完善，在諸多方面還有著進(jìn)步的可能。 未來(lái)數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的發(fā)展的走向?qū)⑹窃趫D像特征提取和分析理解這兩個(gè)方面，所以，為了圖像修復(fù)技術(shù)更加完善，發(fā)展的更好，就需和模式識(shí)別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能優(yōu)化等學(xué)科緊密結(jié)合得研究;數(shù)字圖像修復(fù)的重要工作之一就是將圖像的視覺(jué)效果提上來(lái)，所以，在探討數(shù)字圖像修復(fù)時(shí)，對(duì)人類(lèi)眼和腦呈像機(jī)制的剖析，將會(huì)為其提供一個(gè)嶄新的思路和理論，為該技術(shù)的理論研究給予指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王展，工慧琴，吳萌等.數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用展望[J]. 文博，2012，（06）.

[2]張穎嵐.數(shù)字化生存——信息時(shí)代博物館的未來(lái)之路[J].中國(guó)博物館，2007，（01）.

[3]詹長(zhǎng)法.中國(guó)文物保護(hù)和修復(fù)的傳統(tǒng)與發(fā)展趨勢(shì)[R].北京：中國(guó)文化 遺產(chǎn)研究院，2010.