Enhancement and Restoration of Scratched Murals Based on Hyperspectral Imaging—A Case Study of Murals in the Baoguang Hall of Qutan Temple, Qinghai, China
Notice bibliographique
Résumé
Environmental changes and human activities have caused serious degradation of murals around the world. Scratches are one of the most common issues in these damaged murals. We propose a new method for virtually enhancing and removing scratches from murals; which can provide an auxiliary reference and support for actual restoration. First, principal component analysis (PCA) was performed on the hyperspectral data of a mural after reflectance correction, and high-pass filtering was performed on the selected first principal component image. Principal component fusion was used to replace the original first principal component with a high-pass filtered first principal component image, which was then inverse PCA transformed with the other original principal component images to obtain an enhanced hyperspectral image. The linear information in the mural was therefore enhanced, and the differences between the scratches and background improved. Second, the enhanced hyperspectral image of the mural was synthesized as a true colour image and converted to the HSV colour space. The light brightness component of the image was estimated using the multi-scale Gaussian function and corrected with a 2D gamma function, thus solving the problem of localised darkness in the murals. Finally, the enhanced mural images were applied as input to the triplet domain translation network pretrained model. The local branches in the translation network perform overall noise smoothing and colour recovery of the mural, while the partial nonlocal block is used to extract the information from the scratches. The mapping process was learned in the hidden space for virtual removal of the scratches. In addition, we added a Butterworth high-pass filter at the end of the network to generate the final restoration result of the mural with a clearer visual effect and richer high-frequency information. We verified and validated these methods for murals in the Baoguang Hall of Qutan Temple. The results show that the proposed method outperforms the restoration results of the total variation (TV) model, curvature-driven diffusion (CDD) model, and Criminisi algorithm. Moreover, the proposed combined method produces better recovery results and improves the visual richness, readability, and artistic expression of the murals compared with direct recovery using a triple domain translation network.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».