一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，该方法首先在书法背景的彩色图像中选取包含噪声较少的部分背景进行背景重建，同时分割出书法作品中背景、文字和印章信息，并对背景、文字以及印章信息进行像素级的融合，得到最终的重建图像。本发明专利技术很好的解决了传统去噪方法导致艺术信息损失的问题，提高了书法作品的艺术信息的完整性；另外，本发明专利技术有效的解决了传统方法无法处理书法作品中墨迹扩散、自然风化等噪声的问题，得到了高质量的书法背景图像，提高了书法作品艺术信息的观赏价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，涉及一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，用于中国书法艺术研究和历史文化遗产保护中，对包含大量噪声的书法作品的背景图像进行修复。
技术介绍
在中国书法艺术研究和历史文化遗产保护领域中，为能够使中国古代书法作品具有更好的观赏价值，去除图像背景中由于人为因素或自然风化造成的墨迹扩散，纸质污染等噪声，一般采用图像去噪的方法。目前对书法图像的去噪主要是针对一般的图像，如均值滤波、引导滤波等。但是这些去噪方法对书法背景中的噪声去除并不完全，并且会对文字和印章这些艺术信息造成损失，因此传统的这些去噪方法不能很好地应用于书法作品中背景的去噪过程。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于，提供一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，以解决现有的去噪技术无法有效去除书法作品中由于风化和人为因素造成的大量噪声的缺点，提高书法作品的观赏价值。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，包括以下步骤：步骤一，利用软件读取待处理的书法作品的彩色图像；步骤二，在彩色图像中，选取包含较少噪声的背景区域；步骤三，对步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用软件读取待处理的书法作品的彩色图像；步骤二，在彩色图像中，选取包含较少噪声的背景区域；步骤三，对步骤二得到的背景区域进行背景重建，得到重建后的背景图像；步骤四，分割书法作品彩色图像的背景、文字和印章，得到文字信息与印章信息；步骤五，对步骤三得到的重建后的背景图像和步骤四中的文字信息、印章信息进行像素级的融合，完成。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像超分辨率的书法背景重建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用软件读取待处理的书法作品的彩色图像；步骤二，在彩色图像中，选取包含较少噪声的背景区域；步骤三，对步骤二得到的背景区域进行背景重建，得到重建后的背景图像；步骤四，分割书法作品彩色图像的背景、文字和印章，得到文字信息与印章信息；步骤五，对步骤三得到的重建后的背景图像和步骤四中的文字信息、印章信息进行像素级的融合，完成。2.如权利要求1所述的基于图像超分辨率的书法背景重建方法，其特征在于，所述的步骤三中，对背景区域进行背景重建的方法包括：步骤S30，定义图像退化模型为：Y＝DPX+N上式中，X为重建后的背景图像，Y为背景区域图像，D和P分别为衍射效应和欠采样的操作算子，而N为加性高斯白噪声；步骤S31，利用分层思想，记X′＝PX，则退化模型转化为：步骤S32，为了求解步骤S31中的方程组，构造带约束的能量函数：上式中，T为数值型参数，用于限制约束条件对能量函数的影响；对上式进行求导并令其等于0，可得：DTDX'+TNTNX'-DTY＝0对上式进行转换，得到：D'AX'＝N'其中，D'＝DTD+TNTN，N'＝DTY；通过基于梯度的迭代，对X'1赋予随机初值，令X'k+1＝ρX'k,k＝1,2,3…，ρ∈(1,5]；直至满足收敛条件D'AX'-N'＜103，即求得X'；其中(X'1,X'2,...,X'k+1)∈X'；步骤S33，将步骤S32求得的X′代入X′＝PX，同样利用基于梯度的迭代，对X1赋予随机初值，令Xk+1＝λXk,k＝1,2,3…，λ∈(1,5]直至满足收敛条件X'-PX＜1...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晓庆，王磊，许鹏飞，汤战勇，章勇勤，陈晓江，房鼎益，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61