基于平均梯度的大幅壁画拼接图像清晰度评估研究

作     者：安慧莉 王志明 刁常宇 AN Huii;WANG Zhiming;DIAO Changyu

作者机构：敦煌研究院敦煌736200 敦煌研究院国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心敦煌736200 南京理工大学南京210094 浙江大学杭州310058 

出 版 物：《计算机与数字工程》 (Computer & Digital Engineering)

年 卷 期：2024年第52卷第4期

页      面：1173-1179页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

基　　金：国家重点研发计划(编号:2020YFC1523002)资助 

主　　题：莫高窟壁画 数字化技术 图像拼接技术 清晰度 平均梯度 

摘      要：图像拼接技术(Image Splicing)是数字图像处理的关键技术之一,在大幅壁画采用正射散点(Orthophoto Scatter-ing)的方法采集后,通过图像拼接技术形成大幅壁画数字图像,为确保拼接图像与原始拍摄图像的质量偏差在可控范围内,需对壁画图像清晰度进行评估。论文采用平均梯度(Average Gradient,AG)算子对图像清晰度进行计算分析,并设计了大幅壁画拼接图像清晰度评估流程;通过划分梯度的方式来表征局部图像清晰度层次,对壁画图像清晰度进行递增和递减运算,得出壁画原始拍摄图像清晰度真值,通过对不同洞窟体积、建筑结构、壁画面积和壁面曲率壁画原始图像平均梯度值计算,确定了壁画原始图像平均梯度值的区间;提出了拼接融合图像平均梯度值的获取方法。以莫高窟第172窟大幅壁画数字图像为例,开展评价函数计算实验,分析比对原始图像平均梯度值与拼接融合图像清晰度值的差异,实验结果表明:平均梯度算子作为客观评价指标,在壁画拼接结果的清晰度评估方面具有可行性。