藝術(shù)品智能鑒定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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引 言
近年來(lái),文化大發(fā)展的背景為藝術(shù)品市場(chǎng)迅速壯大提供了有利契機(jī),但與此同時(shí),假貨也成為了國(guó)內(nèi)藝術(shù)品市場(chǎng)的一大“毒瘤”。一些地方甚至已經(jīng)形成了規(guī)?;?、科技化、程序化的假貨產(chǎn)業(yè)鏈條,嚴(yán)重抑制了我國(guó)藝術(shù)品市場(chǎng)的良性健康發(fā)展。因此,如何從作品源頭抓起,從存真抓起,改變單一依靠專家權(quán)威鑒定的思維,建立科學(xué)的鑒別方法,預(yù)防為主,打防結(jié)合,建立全社會(huì)參與的藝術(shù)品誠(chéng)信體系,成為很多藝術(shù)愛(ài)好者在藝術(shù)品去偽存真方面的關(guān)注重點(diǎn)?,F(xiàn)應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的云圖像識(shí)別防偽技術(shù),開(kāi)發(fā)藝術(shù)品身份智能鑒定系統(tǒng)。藝術(shù)品經(jīng)過(guò)藝術(shù)家本人或?qū)<诣b定后,進(jìn)行高清圖像拍攝(不接觸藝術(shù)品,故沒(méi)有任何損傷),錄入智能鑒定系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。今后收藏者不需要通過(guò)傳統(tǒng)的鑒定專家鑒定,也不需要擔(dān)心受自身知識(shí)閱歷限制而“走眼”,如要鑒定藝術(shù)品的真?zhèn)?,只需登陸鑒定系統(tǒng),計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)判斷真假。
1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)使用高清晰的工業(yè)攝像器材,在固定場(chǎng)景,采用固定的攝像機(jī)、固定的方位、焦距和固定的流明度 Lux,在藝術(shù)品拍攝后和計(jì)算機(jī)圖像進(jìn)行分析比對(duì),因?yàn)楦咔逑袼氐膬?yōu)勢(shì),能達(dá)到其他鑒定方法難以達(dá)到的精度、準(zhǔn)確度。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案如圖 1 所示。
通過(guò)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖可知系統(tǒng)的運(yùn)行方式 :使用高精度的數(shù)字掃描儀或高清數(shù)碼相機(jī)將真品書(shū)畫(huà)作品數(shù)字化,形成整體圖片或照片以及選定點(diǎn)的局部高清圖片或照片,建立 300 萬(wàn)像素以上的數(shù)字書(shū)畫(huà)作品數(shù)據(jù)庫(kù)作為備用,數(shù)據(jù)庫(kù)中包含有每件真品書(shū)畫(huà)作品所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參考圖像上的特征點(diǎn)集 ;將待鑒定的書(shū)畫(huà)作品以同樣的數(shù)字化方式形成圖片或照片,并輸入到鑒定系統(tǒng) ;將待鑒定的書(shū)畫(huà)作品的局部圖片或照片進(jìn)行光照一致性處理,使得數(shù)據(jù)庫(kù)中書(shū)畫(huà)作品圖片或照片的光照與待鑒定書(shū)畫(huà)作品的局部圖片或照片光照一致 ;采用基于圖像邊緣的角點(diǎn)提取算法對(duì)待鑒定的書(shū)畫(huà)作品的局部圖片或照片提取角點(diǎn),并在提取的角點(diǎn)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣, 匹配相應(yīng)角點(diǎn),建立待配準(zhǔn)圖像上的特征點(diǎn)集 ;根據(jù)已知數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)參考圖像上的特征點(diǎn)集,結(jié)合在待鑒定書(shū)畫(huà)作品上獲取的待配準(zhǔn)圖像上的特征點(diǎn)集,確立兩個(gè)點(diǎn)集之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,利用對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)求解變換模型參數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)并進(jìn)行藝術(shù)品的智能鑒定。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)硬件部分主要包括 poweredger720機(jī)架式服務(wù)器,I7處理器 8GB內(nèi)存的筆記本一臺(tái),攝像機(jī)支架,京航 USB2.0CMOS相機(jī),高倍鏡。攝像機(jī)支架設(shè)計(jì)如圖 2所示。
通過(guò)系統(tǒng)硬件部分圖,可知系統(tǒng)首先讓計(jì)算機(jī)客戶端通過(guò)數(shù)據(jù)線向側(cè)面相機(jī)發(fā)送開(kāi)啟請(qǐng)求,然后側(cè)面相機(jī)采集藝術(shù)品局部高清圖像信息,計(jì)算機(jī)客戶端標(biāo)記出側(cè)面相機(jī)的聚焦點(diǎn)。操作人員通過(guò)調(diào)節(jié)垂直升降機(jī)的高度,使得微視鏡拍攝的相機(jī)聚焦點(diǎn)清晰,再通過(guò)數(shù)據(jù)線將高清的局部全景圖和放大的微視鏡點(diǎn)圖傳入計(jì)算機(jī)客戶端,最后計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器和交換機(jī)將拍攝的圖片信息傳入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)研制適用于所有繪畫(huà)的特征識(shí)別方案。該部分是本系統(tǒng)的關(guān)鍵?;舅悸肥峭ㄟ^(guò)繪畫(huà)的空間分布特征,由粗判斷到精判斷,實(shí)現(xiàn)高速、精確檢索與比對(duì)(匹配)。
圖 3 所示為繪圖 1 的空間分布特征,圖 4 所示為繪圖 2的空間分布特征。從這些特征圖可以很明顯看出 2 幅繪畫(huà)有很大區(qū)別。
對(duì)于上述空間特征比對(duì)相似的繪畫(huà),再進(jìn)行像素級(jí)的精細(xì)比對(duì)。最后實(shí)現(xiàn)藝術(shù)品的智能鑒定。圖 5 所示為電子數(shù)據(jù)庫(kù)的建立流程圖。圖 6 所示為繪畫(huà)鑒別真?zhèn)瘟鞒虉D。
4 結(jié) 語(yǔ)
本論文設(shè)計(jì)了一種在自然光照條件下進(jìn)行的圖像處理,采用獨(dú)自開(kāi)發(fā)的圖像分析方法,通過(guò)變二維圖像處理為一維數(shù)字 處理實(shí)現(xiàn)了高速和精準(zhǔn)的圖像處理。系統(tǒng)巧妙的將圖像處理、 模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等運(yùn)用到復(fù)雜的中國(guó)書(shū)畫(huà)作品鑒定 中,采用模版匹配、基于統(tǒng)計(jì)分析的模式識(shí)別技術(shù)來(lái)鑒別書(shū)畫(huà) 作品的真?zhèn)?,給傳統(tǒng)的書(shū)畫(huà)作品鑒定提供一種可視化定量評(píng)價(jià) 工具與手段。