CN110381259B - 壁画影像采集方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了壁画影像采集方法、装置、计算机设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案根据图像质量参数对同一采集位置拍摄的壁画影像进行筛选，并计算筛选后的壁画影像的效果因子，由效果因子得出壁画影像的图像效果参数，若图像效果参数满足要求，则确定该位置的壁画影像，否则在保证图像质量参数满足要求的前提下优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至采集的壁画影像的图像效果参数满足要求，再进行下一位置的壁画影像采集，直至完成壁画影像采集工作，针对不同采集位置的不同环境调整不同的拍摄参数，以达到统一标准的效果图像，保证每个采集位置的壁画影像的质量。

Description

壁画影像采集方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及全自动化的壁画影像采集方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

中国古代壁画承载着丰富的历史信息，美学、艺术、科学价值巨大，但目前大部分受损非常严重。自然环境因素导致壁画起甲、酥碱、空鼓等现象。同时，大气污染严重，游客数量增加，都对壁画带来很大威胁。因此壁画的保护和修复刻不容缓。

为了便于壁画的修复研究和文物遗迹所承载的信息真实长久地传播，需要将壁画图像进行图像数据采集，存储和传输。由于壁画的面积都比较大，需要对壁画进行多处影像采集。然而，在不同的位置拍摄壁画影像时，壁画影像的图像效果容易受现场环境的影响。

发明内容

本申请实施例提供壁画影像采集方法、装置、计算机设备及存储介质，以根据在不同位置的采集的壁画影像的图像质量参数确定壁画影像是否满足要求，提高壁画影像采集的质量。

在第一方面，本申请实施例提供了壁画影像采集方法，包括：

计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；

计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；

若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求；

若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

进一步的，所述计算采集的若干壁画影像的图像质量参数之前，还包括：

基于同一采集距离采集若干壁画影像，所述采集距离为用于采集壁画影像的图像采集装置与壁画之间的距离。

进一步的，所述根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选包括：

将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比；

根据对比结果判断对应壁画影像的图像质量参数是否满足要求；

选取满足要求的壁画影像。

进一步的，对于同一采集位置，在第一采集时间对应的图像效果参数满足要求时，将当前位置对应的环境参数、拍摄参数和图像效果参数形成关联关系，在第二采集时间对应的环境参数发生变化时，根据所述关联关系调整拍摄参数以满足效果参数的要求。

进一步的，所述拍摄参数包括亮度和对比度；

所述根据图像效果参数优化拍摄参数具体为：

调整所述亮度和对比度，所述亮度和对比度在调节过程中满足以下公式：

IQS＝[x-127.5*(1-B)]*tan((45+44*c)/180*pi)+127.5*(1+B)；

其中，IQS为图像质量参数，在调整过程中保持不变；x为像素值；k＝tan((45+44*c)/180*pi)，arctan(k)取值[1，89]；c为对比度，c取值[-1，1]；B为亮度，B取值[-1，1]。

进一步的，所述图像质量参数的计算公式为：

其中，a∈1,2,3，......r；b∈1,2,3，......s，r和s分别是壁画影像的高度和宽度，I(a，b)为壁画图像在(a，b)像素处的图像强度，η(a，b)和δ(a，b)分别为壁画影像的局部平均和局部方差。

进一步的，所述效果因子包括图像平均值、图像标准差、图像平均梯度和图像熵，其中：

图像平均值

图像标准差

图像平均梯度

图像熵

其中，M和N分别为壁画影像的高和宽，ΔxF(a，b)和ΔyF(a，b)分别表示像素点(a，b)在x和y方向上的一阶差分，壁画影像的灰度分布为p＝{p1,p2,…,pi,…,pn},其中p(i)表示灰度值为i的像素个数与图像总像素个数之比，n为灰度级总数，P(l)为灰度值l在图像中出现的概率，L为图像的灰度级。

进一步的，所述图像效果参数的计算公式为：

在第二方面，本申请实施例提供了壁画影像采集装置，包括：

筛选模块，用于计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；

效果参数获取模块，用于计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；

参数优化模块，用于根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，重新验证图像效果参数直至图像效果参数满足要求；

采集推进模块，用于按照预设的采集轨迹进行下一位置的影像采集。

在第三方面，本申请实施例提供了一种计算机，包括：显示屏、存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的壁画影像采集方法。

本申请实施例根据图像质量参数对同一采集位置拍摄的壁画影像进行筛选，并计算筛选后的壁画影像的效果因子，由效果因子得出壁画影像的图像效果参数，若图像效果参数满足要求，则确定该位置的壁画影像，否则在保证图像质量参数满足要求的前提下优化拍摄参数，从而对影响图像效果参数的效果因子进行调整，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至采集的壁画影像的图像效果参数满足要求，再进行下一位置的壁画影像采集，直至完成壁画影像采集工作，针对不同采集位置的不同环境调整不同的拍摄参数，以达到统一标准的效果图像，保证每个采集位置的壁画影像的质量。

附图说明

图1是本申请实施例提供的壁画影像采集方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的另一种壁画影像采集方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的另一种壁画影像采集方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的弓字型采集轨迹的示意图；

图5是本申请实施例提供的影像采集固定架的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的壁画影像采集装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的计算机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1给出了本申请实施例提供的壁画影像采集方法的流程图，本实施例提供的壁画影像采集方法可以由壁画影像采集装置来执行，该壁画影像采集装置可通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在计算机设备中。

下述以壁画影像采集装置执行壁画影像采集方法为例进行描述。参考图1，该壁画影像采集方法具体包括：

S101：计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选。

具体的，将需要进行影像采集的壁画进行区块划分，壁画的每个区块对应一个位置，并按照预设的采集轨迹确定其中的部分或全部位置为采集位置，采集位置应理解为摄像装置(如相机)需要对壁画进行影像采集的位置或所需拍照的范围。相邻的采集位置采集的壁画影像之间应存在重叠部分，并且所有采集位置采集的壁画影像能覆盖壁画的整个需要进行影像采集的区域。可以理解的是，对按照采集轨迹依次在对应的采集位置采集的壁画影像进行融合后能得到整个壁画需要进行影像采集的画面。

进一步的，对壁画进行壁画影像采集时，在同一采集位置对壁画拍摄多张壁画影像，并计算每一张壁画影像的图像质量参数。在获得该采集位置的多张壁画影像的图像质量参数后，根据对图像质量参数的要求对多张壁画影像进行筛选。可根据对图像质量参数的要求选中多张符合要求的壁画影像，分别进行后续图像效果参数的验证，还可选取其中一张图像质量参数最合适壁画影像进行后续图像效果参数的验证。本申请实施例具体为筛选其中一张图像质量参数满足要求的壁画影像(如图像质量参数最优的壁画影像)。

示例性的，壁画影像的图像质量参数的计算公式为：

其中，I(a，b)为壁画图像在(a，b)像素处的图像强度，η(a，b)和δ(a，b)分别为壁画影像的局部平均和局部方差，其计算公式为：

η＝W*I；

其中W是高斯模糊窗口函数；a∈1,2,3，......r；b∈1,2,3，......s(r和s分别是壁画影像的高度和宽度)；局部平均η是原始图像的高斯模糊，局部方差δ是原始图像和局部平均差异的平方的高斯模糊。

是壁画影像的亮度系数，当a和b分别取值为壁画影像的高度和宽度r和s时，亮度系数可以代表IQS系数，代表了整张壁画影像的图像质量。图像质量参数的值越小，代表壁画影像主观图片质量越好。

S102：计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数。

具体的，在筛选出图像质量参数满足要求的壁画影像后，计算该壁画影像的效果因子，其中效果因子包括该壁画影像的图像平均值、图像标准差、图像平均梯度和图像熵。

其中图像平均值指图像像素的平均值，反映了图像(即壁画影像)的平均亮度，平均值越大，图像质量效果越好，设待评价图像为I，图像的高和宽分别为M和N，图像平均值的计算公式为：

图像标准差是指图像像素灰度值相对于均值的离散程度，如果标准差越大，表明图像中灰度级分别越分散，图像质量效果也就越好，图像标准差的计算公式为：

图像平均梯度能反映图像中细节反差和纹理变换，它在一定程度上反映了图像的清晰程度，图像平均梯度的计算公式为：

其中ΔxF(a，b)和ΔyF(a，b)分别表示像素点(a，b)在x和y方向上的一阶差分。

图像熵是指图像的平均信息量，图像中的信息熵越大，说明图像包含的信息越多，假设图像中各个像素点的灰度值之间是相互独立的，壁画影像的灰度分布为p＝{p1,p2,…,pi,…,pn},其中p(i)表示灰度值为i的像素个数与图像总像素个数之比，n为灰度级总数，P(l)为灰度值l在图像中出现的概率，L为图像的灰度级，对于256灰度等级的图像而言，L＝255，图像熵的计算公式为：

在计算得到壁画图像的效果因子后，根据质量参数和效果因子进行壁画影像的图像效果参数的计算。具体的，图像效果参数(Image Effect Parameter)的计算公式为：

S103：若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求。

S104：若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

具体的，在计算出该采集位置的壁画影像的图像效果参数后，判断图像效果参数是否满足要求。示例性的，根据采集环境和实际的精度要求，设定对图像效果参数的要求为满足IEP≈10或IEP≈50的效果精度。

若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数对拍摄参数进行优化(还可依据当前环境参数对调节补光器的亮度、调整相机拍摄距离等信息进行优化)，从而调整后续拍摄的壁画影像对应的效果因子。可以理解的是，初始的拍摄参数由相机根据当前环境自动设定。在完成拍摄参数的优化后，根据优化后的拍摄参数重新采集当前采集位置的壁画影像，并重新计算效果因子和进行图像效果参数的判断，直至图像效果参数满足要求。

若图像效果参数满足要求，则确定当前采集位置合适的壁画影像并进行保存，然后按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集，直至完成当前壁画的影像采集工作。

上述，根据图像质量参数对同一采集位置拍摄的壁画影像进行筛选，并计算筛选后的壁画影像的效果因子，由效果因子得出壁画影像的图像效果参数，若图像效果参数满足要求，则确定该位置的壁画影像，否则在保证图像质量参数满足要求的前提下优化拍摄参数，从而对影响图像效果参数的效果因子进行调整，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至采集的壁画影像的图像效果参数满足要求，再进行下一位置的壁画影像采集，直至完成壁画影像采集工作，针对不同采集位置的不同环境调整不同的拍摄参数，以达到统一标准的效果图像，保证每个采集位置的壁画影像的质量。

在一个可能的实施例中，在第一采集时间对应的图像效果参数满足要求时，将当前位置对应的环境参数、拍摄参数和图像效果参数形成关联关系，在第二采集时间对应的环境参数发生变化时，根据所述关联关系调整拍摄参数以满足效果参数的要求。其中第一采集时间和第二采集时间为对于同一采集位置的两个不同的采集时间，在采集过程中会出现需要多次采集壁画影像的情况，通过该关联关系确保图像效果参数的稳定。形成关联的关键在于环境参数、拍摄参数和图像效果参数三者参数的变化是相互的，在确定了图像效果参数后，若环境参数一时没有变化，则通过改变拍摄参数来采集图像，若环境参数发生变化，同样通过调整拍摄参数进行平衡以保证图像效果参数的不变。

在一个可能的实施例中，在壁画影像采集过程中同步形成采集轨迹图，记录采集位置、采集时间、采集时的环境参数、拍摄参数、形成的图像效果参数等信息。根据壁画大小、采集规则及采集轨迹图形成关联，并存储于数据库形成自动规则，当遇到相同大小的壁画可自动采用最优的采集方案。

在上述实施例的基础上，图2给出了本申请实施例提供的另一种壁画影像采集方法的流程图。该壁画影像采集方法是对上述壁画影像采集方法的具体化。参考图2，该壁画影像采集方法包括：

S201：基于同一采集距离采集若干壁画影像，所述采集距离为用于采集壁画影像的图像采集装置与壁画之间的距离。

示例性的，在同一采集位置采集若干壁画影像时，通过测距装置测量摄像装置与壁画之间的距离，保证在同一位置采集壁画影像时的环境参数保持一致，并且在对壁画的不同采集位置进行影像采集时，通过测距装置保持采集距离的稳定，提高影像采集的质量。测距装置可以是皮尺、直尺和激光测距仪等，本实施例测距装置优选为激光测距仪，激光测距仪可搭载在摄像装置上，并与摄像装置朝同一方向设置，提高采集距离测量的准确性。

S202：计算采集的若干壁画影像的图像质量参数。

S203：将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比。

示例性的，预设质量参数可根据当前采集的环境参数和图像精度需要设定预设质量参数的值(如设置预设质量参数为1)。在计算出同一采集位置的若干壁画影像的图像质量参数后，将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比，并生成质量参数对比结果。

S204：根据对比结果判断对应壁画影像的图像质量参数是否满足要求。

S205：选取满足要求的壁画影像。

示例性的，在获得质量参数对比结果后，根据质量参数对比结果判断壁画影像是否满足图像质量参数的要求。具体的，若图像质量参数大于预设质量参数，则将对应的壁画影像筛除；若图像质量参数小于等于预设质量参数或在预设质量参数的偏差允许范围内，则保留对应的壁画影像。若存在多张壁画影像满足图像质量参数的要求，则选取其中一张壁画影像进行后续图像效果参数的计算。如选取图像质量参数最小的一张壁画影像或最早确定图像质量参数满足要求的壁画影像。

在其他实施例中，在获得质量参数对比结果后，可先选择图像质量参数最小或接近预设质量参数的一张壁画影像，再验证该壁画影像是否满足图像质量参数的要求，若满足要求，则选取该壁画影像进行后续图像效果参数的计算，否则优化拍摄参数和环境参数，并重新在当前采集位置采集壁画影像，重新进行壁画影像的筛选。

S206：计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数。

S207：若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求。

S208：若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

示例性的，壁画影像的采集轨迹可以为弓字型、波浪式、对角式、圆形和方块式等，其形状对应的是采集位置的前进路径。下述以弓字型的采集轨迹为例进行描述。如图4所示，将壁画划分为1-28一共28个位置，并确定1、4、7、8、11、14、15、18、21、22、25、28号拍摄位置分别为第一采集位置、第二采集位置、第三采集位置......第十二采集位置，以便于效果参数的计算和优化。分别在第一时间内采集第一位置的图像，第二时间内采集第二位置的图像并以此类推。每一个采集位置对应不同的时间，对应时间内尽量保持外部环境参数的不变，如果环境参数发生变化，则通过调整拍摄参数予以弥补，保证拍摄装置在相等拍摄环境下进行作业，如保证壁画的每个角度拍摄距离、光照强度和接收到的发射亮度相同。获取1号拍摄位置的壁画影像，定义第一采集位置的采集空间坐标，获取拍摄参数(相机等拍摄装置设定的拍摄时所用参数设置)和环境参数(该相机参数设置下拍摄时的距离、光照强度、亮度等)。当计算出的效果参数满足要求后，则确定第一位置采集的拍摄参数和壁画影像，并进行下一拍摄位置的采集工作。

上述，基于同一采集距离采集壁画影像，保证采集的壁画影像的成像保持一致，并将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比，以筛选并确定图像质量参数符合要求的壁画影像，并计算筛选后的壁画影像的效果因子和图像效果参数，若图像效果参数满足要求，则确定该位置的壁画影像和拍摄参数，否则优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至采集的壁画影像的图像效果参数满足要求，保证每个采集位置的壁画影像的质量。

在上述实施例的基础上，图3给出了本申请实施例提供的另一种壁画影像采集方法的流程图。该壁画影像采集方法是对上述壁画影像采集方法的具体化。参考图3，该壁画影像采集方法包括：

S301：计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选。

S302：计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数。

S303：若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数调整壁画影像拍摄的亮度和对比度以优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求。

示例性的，本实施例中拍摄参数具体包括亮度和对比度，其中根据图像效果参数调整壁画影像拍摄的亮度和对比度以优化拍摄参数具体为：

根据图像效果参数调整壁画影像拍摄的亮度和对比度，并且亮度和对比度在调节过程中满足以下公式：

IQS＝[x-127.5*(1-B)]*tan((45+44*c)/180*pi)+127.5*(1+B)；

其中，IQS为图像质量参数，在调整过程中保持不变；x为像素值；k＝tan((45+44*c)/180*pi)，arctan(k)取值[1，89]；c为对比度，c取值[-1，1]；B为亮度，B取值[-1，1]。图像质量参数IQS和图像亮度、图像像素值和对比度有关，IQS相当于图像亮度对比度调节的均衡值，相当于图像的灰度线性变换。

从上述公式可知，当B＝0时，IQS＝(x-127.5)*k+127.5，这时通过设定c的值即可实现只调节对比度；当c＝0时，k＝1：IQS＝x+255*B，这时通过设定B的值即可实现只调节亮度。在优化拍摄参数的过程中通过依据以上公式调节亮度和对比度并保持IQS值不变，并使得后续拍摄所得的图像效果参数IEP满足要求。

S304：若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

示例性的，用于拍摄壁画影像的摄像装置可通过设置在壁画前方的影像采集固定架进行固定并移动。如图5所示，影像采集固定架包括相互垂直的支撑架1和移动架2，其中支撑架1呈柱状且竖直设置，支撑架1的数量为两个。移动架2呈水平放置的柱状设置，并且设置于两个支撑架1之间，支撑架1上沿竖直方向设置有竖向导轨(图中未示出)，移动架2的两端各滑动连接于其中一个支撑架1的竖向导轨上，使得移动架2可相对于支撑架1上下滑动，并对移动架2的移动在竖直方向上进行限位，减少移动架2与支撑架1脱离的情况，从而增加影像采集固定架的稳定性。

进一步的，为了对移动架2在支撑架1上的上下滑动进行驱动，在支撑架1上设置竖向驱动装置4。本实施例中竖向驱动装置4的数量为两个，并且各与一支撑架1对应，分别在移动架2的两端对移动架2在竖直方向上的移动进行控制。竖向驱动装置4具体包括升降电机和连接绳6，其中升降电机5横向放置，并固定安装在支撑架1的顶部，并且其位置高于移动架2。连接绳6的一端缠绕于升降电机5的转轴上，连接绳6的另一端固定连接于移动架2。

同时，在移动架2上设置有可沿移动架2的长度方向水平移动的安装座3，安装座3连接有用于驱动其在移动架2上水平移动的横向驱动装置(图中未示出)。横向驱动装置包括动力电机、动力轮和联动轮(图中未示出)，其中动力电机固定连接于安装座3，联动轮沿横向滚动连接于移动架，且联动轮转动连接于安装座3，动力轮同轴固定连接于动力电机的输出轴，且与联动轮传动连接。

摄像装置安装在安装座3上，并在使用时朝向壁画设置。摄像装置、竖向驱动装置以及横向驱动装置还通信连接有控制终端7，控制终端7分别与摄像装置、竖向驱动装置以及横向驱动装置进行通讯并对其进行控制。

控制终端7保存有当前影像采集工作的采集轨迹，并实时记录摄像装置当前的位置坐标，在需要按照采集轨迹移动摄像装置到下一采集位置以继续影像采集工作时，通过控制终端7对竖向驱动装置以及横向驱动装置进行控制，从而控制安装座上的摄像装置移动至下一采集位置，并且控制终端7可对摄像装置的拍摄参数以及工作状态进行控制。并在对应采集位置采集的壁画影像的图像效果参数满足要求时，控制终端7可自动根据采集轨迹到达下一采集位置继续采集工作。

在影像采集固定架靠近壁画的一侧还设置有用于为摄像装置的影像采集进行补光的补光装置8，补光装置8采用立式补光器，立式补光器设置有两个，在使用时将其放置在影像采集固定架靠近壁画的一侧，并呈向壁画两端扩开的八字形布置。

上述，在优化拍摄参数的过程中保持图像质量参数不变，并通过优化拍摄参数对所拍摄的壁画影像的效果因子进行调整，提高壁画影像采集的质量与效率。

在上述实施例的基础上，图6为本申请实施例提供的壁画影像采集装置的结构示意图。参考图6，本实施例提供的壁画影像采集装置包括筛选模块61、效果参数获取模块62、参数优化模块63和采集推进模块64。

其中，筛选模块61，用于计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；效果参数获取模块62，用于计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；参数优化模块63，用于根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，重新验证图像效果参数直至图像效果参数满足要求；采集推进模块64，用于按照预设的采集轨迹进行下一位置的影像采集。

上述，根据图像质量参数对同一采集位置拍摄的壁画影像进行筛选，并计算筛选后的壁画影像的效果因子，由效果因子得出壁画影像的图像效果参数，若图像效果参数满足要求，则确定该位置的壁画影像，否则在保证图像质量参数满足要求的前提下优化拍摄参数，从而对影响图像效果参数的效果因子进行调整，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至采集的壁画影像的图像效果参数满足要求，再进行下一位置的壁画影像采集，直至完成壁画影像采集工作，针对不同采集位置的不同环境调整不同的拍摄参数，以达到统一标准的效果图像，保证每个采集位置的壁画影像的质量。

在一个可能的实施例中，筛选模块61具体用于计算采集的若干壁画影像的图像质量参数；将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比；根据对比结果判断对应壁画影像的图像质量参数是否满足要求；选取满足要求的壁画影像。

本申请实施例提供的壁画影像采集装置可以用于执行上述实施例提供的壁画影像采集方法，具备相应的功能和有益效果。

本申请实施例提供了一种计算机，该计算机可集成本申请实施例提供的壁画影像采集装置。图7为本申请实施例提供的计算机的结构示意图。参考图7，该计算机包括：通信模块73、输入装置75、输出装置76、显示屏73、存储器72以及一个或多个处理器71；所述存储器72，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器71执行，使得所述一个或多个处理器71实现如本申请实施例所提供的壁画影像采集方法。该计算机设备的处理器71、存储器72、通信模块73、显示屏73、输入装置75以及输出装置76可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器72作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的壁画影像采集方法对应的程序指令/模块(例如，壁画影像采集装置中的筛选模块61、效果参数获取模块62、参数优化模块63和采集推进模块64)。存储器72可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器72可进一步包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

进一步的，通信装置用于与其他设备建立有线和/或无线连接，并进行数据传输。

处理器71通过运行存储在存储器72中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的壁画影像采集方法。

上述提供的计算机设备可用于执行上述实施例提供的壁画影像采集方法，具备相应的功能和有益效果。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行壁画影像采集方法，该壁画影像采集方法包括：计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求；若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机***存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机***中，或者可以位于不同的第二计算机***中，第二计算机***通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机***。第二计算机***可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机***中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的壁画影像采集方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的壁画影像采集方法中的相关操作。

上述实施例中提供的壁画影像采集装置及计算机可执行本申请任意实施例所提供的壁画影像采集方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的壁画影像采集方法。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (9)

1.壁画影像采集方法，其特征在于，包括：

计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；

计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；

若图像效果参数不满足要求，根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，直至图像效果参数满足要求，其中，所述拍摄参数包括亮度和对比度；所述根据图像效果参数优化拍摄参数具体为：调整所述亮度和对比度，所述亮度和对比度在调节过程中满足以下公式：IQS＝[x-127.5*(1-B)]*tan((45+44*c)/180*pi)+127.5*(1+B)；其中，IQS为图像质量参数，在调整过程中保持不变；x为像素值；k＝tan((45+44*c)/180*pi)，arctan(k)取值[1，89]；c为对比度，c取值[-1，1]；B为亮度，B取值[-1，1]；

若图像效果参数满足要求，按照预设的采集轨迹进行下一采集位置的影像采集。

2.根据权利要求1所述的壁画影像采集方法，其特征在于，所述计算采集的若干壁画影像的图像质量参数之前，还包括：

基于同一采集距离采集若干壁画影像，所述采集距离为用于采集壁画影像的图像采集装置与壁画之间的距离。

3.根据权利要求1所述的壁画影像采集方法，其特征在于，所述根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选包括：

将每个壁画影像对应的图像质量参数与预设质量参数进行对比；

根据对比结果判断对应壁画影像的图像质量参数是否满足要求；

选取满足要求的壁画影像。

4.根据权利要求1所述的壁画影像采集方法，其特征在于，对于同一采集位置，在第一采集时间对应的图像效果参数满足要求时，将当前位置对应的环境参数、拍摄参数和图像效果参数形成关联关系，在第二采集时间对应的环境参数发生变化时，根据所述关联关系调整拍摄参数以满足效果参数的要求。

5.根据权利要求1所述的壁画影像采集方法，其特征在于，所述图像质量参数的计算公式为：

其中，a∈1,2,3，......r；b∈1,2,3，......s，r和s分别是壁画影像的高度和宽度，I(a，b)为壁画图像在(a，b)像素处的图像强度，η(a，b)和δ(a，b)分别为壁画影像的局部平均和局部方差。

6.根据权利要求5所述的壁画影像采集方法，其特征在于，所述效果因子包括图像平均值、图像标准差、图像平均梯度和图像熵，其中：

图像平均值

图像标准差

图像平均梯度

图像熵

其中，M和N分别为壁画影像的高和宽，ΔxF(a，b)和ΔyF(a，b)分别表示像素点(a，b)在x和y方向上的一阶差分，壁画影像的灰度分布为p＝{p1,p2,…,pi,…,pn},其中p(i)表示灰度值为i的像素个数与图像总像素个数之比，n为灰度级总数，P(l)为灰度值l在图像中出现的概率，L为图像的灰度级。

7.根据权利要求6所述的壁画影像采集方法，其特征在于，所述图像效果参数的计算公式为：

8.壁画影像采集装置，其特征在于，包括：

筛选模块，用于计算采集的若干壁画影像的图像质量参数，根据所述图像质量参数对壁画影像进行筛选；

效果参数获取模块，用于计算筛选后的壁画影像的效果因子，并根据所述质量参数和效果因子计算壁画影像的图像效果参数；

参数优化模块，用于根据图像效果参数优化拍摄参数，并根据优化后的拍摄参数重新采集壁画影像，重新验证图像效果参数直至图像效果参数满足要求，其中，所述拍摄参数包括亮度和对比度；所述根据图像效果参数优化拍摄参数具体为：调整所述亮度和对比度，所述亮度和对比度在调节过程中满足以下公式：IQS＝[x-127.5*(1-B)]*tan((45+44*c)/180*pi)+127.5*(1+B)；其中，IQS为图像质量参数，在调整过程中保持不变；x为像素值；k＝tan((45+44*c)/180*pi)，arctan(k)取值[1，89]；c为对比度，c取值[-1，1]；B为亮度，B取值[-1，1]；

采集推进模块，用于按照预设的采集轨迹进行下一位置的影像采集。

9.一种计算机，其特征在于，包括：显示屏、存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一所述的壁画影像采集方法。

Images