摘要：信息技術(shù)時代下，數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)順勢而生，在文物保護中應(yīng)用數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)，有利于高度還原文物圖像內(nèi)容，這對文化遺產(chǎn)留存、文明傳承有重要意義。本文首先介紹數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)定義和特點，然后分析當前文物數(shù)字化保護現(xiàn)狀，以及數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用意義，最后重點探究文物保護中數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用路徑。旨在為相關(guān)人員提供參考，促進數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)與文物保護實踐有機結(jié)合。

關(guān)鍵詞：文物保護;數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù);應(yīng)用分析

近年來，數(shù)字圖像修復(fù)活動如火如荼得開展，文物信息修復(fù)期間，數(shù)字修復(fù)技術(shù)十分可行。借助網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)及先進硬件設(shè)備，解決信息缺損、圖像消退等問題，大大提高復(fù)原有效性，使文物在文化傳播、歷史見證中的功能作用全面發(fā)揮，真正優(yōu)化文物保護效果。由此可見，分析文物保護中數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的具體應(yīng)用，其現(xiàn)實性意義不言而喻。

●? ?數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)基本介紹

1.1定義

數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)指的是，借助現(xiàn)代化技術(shù)修復(fù)數(shù)字圖像，并對信息缺失、信息內(nèi)容不清晰等問題系列化處理。其中，K-均值聚類算法、偏微分方程式算法，以及關(guān)鍵技術(shù)（以變分PDE模型和紋理合成為基礎(chǔ)的圖像修復(fù)技術(shù)）在其中起到至關(guān)重要的作用。二十一世紀初期，數(shù)字圖像修復(fù)思想萌發(fā)，這為圖像數(shù)字化修復(fù)實踐給予指導(dǎo)，隨著技術(shù)不斷升級、創(chuàng)新，數(shù)字圖像修復(fù)效果全面優(yōu)化，這對社會持續(xù)發(fā)展提供推動力。

1.2特點

第一，應(yīng)用廣泛性。無論是中國市場，還是外國市場，數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)均占有較高的市場份額，當技術(shù)功能豐富化，則數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)用戶群會逐漸擴大，這對技術(shù)大范圍推廣有促進作用。第二，檢測自動性。工作人員操控此項技術(shù)，經(jīng)掃描實現(xiàn)自動檢測，進而確定待修復(fù)區(qū)域、定位修復(fù)目標，為數(shù)字化修復(fù)模式啟動做足準備工作。正是因為數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)實用性較強，且功能豐富，所以能夠用來保護文物，為文化遺產(chǎn)傳承提供可靠的技術(shù)支撐。

●? ?文物保護中數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用的必要性

2.1文物保護現(xiàn)狀

文物是文化遺產(chǎn)的重要組成部分，文物不僅具有收藏價值，而且在優(yōu)秀文化傳承、歷史文明見證中起到載體作用。隨著時間流逝，文物印記湮滅現(xiàn)象普遍化，這在一定程度上增加了文物保護難度，不利于文化的完整傳承，以及人類文明的延續(xù)，并且文化事業(yè)發(fā)展舉步維艱。文物領(lǐng)域存在較多影響因素，如理化反應(yīng)破壞文物整體狀態(tài)、人為操作不當導(dǎo)致文物損毀等。即便文物修復(fù)操作逐步落實，但整體修復(fù)效果不盡如人意，以修復(fù)師手工修復(fù)為例，由于此項工作對技術(shù)精湛度提出較高要求，所以修復(fù)師應(yīng)在技能方面深入鉆進，逐漸提升自身技術(shù)水平，并且修復(fù)師還要保持認真態(tài)度，集精湛技術(shù)、鉆研精神、認真態(tài)度、耐力于一體，將修復(fù)操作失誤率降到最低，否則，文物收藏價值無法保證。除此之外，修復(fù)師綜合素養(yǎng)、文化認知水平高低不等，所以文物復(fù)原情況不能一概而論，從總體來看，人工修復(fù)文物法的誤差存在是既定事實。

2.2數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用意義

隨著計算機技術(shù)快速發(fā)展，社會信息化進程相應(yīng)加快，以數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)為切入點，這項技術(shù)在先進技術(shù)輔助下，逐漸提高實用性和有效性。以傳統(tǒng)圖像處理方式相比，數(shù)字化圖像載體主要是計算機、軟硬件，然而傳統(tǒng)圖像呈現(xiàn)載體是紙張或膠片。從載體自身特征來看，紙張、膠片的存儲要求較高，一旦環(huán)境溫度、濕度不達標，或者受外力影響，極易影響圖像信息完整性，難以優(yōu)化圖像修復(fù)效果。如今，數(shù)字化圖像普遍存在，同時，信息存儲方式相應(yīng)改變，這為數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)靈活應(yīng)用起到鋪墊作用。文物保護過程中，借助數(shù)字圖像文物虛擬修復(fù)技術(shù)實現(xiàn)這一目的，具體來說，借助計算機工具，對待修復(fù)的文物客觀評估，工作人員根據(jù)評估結(jié)果獲知文物修復(fù)的可行性措施。當文物修復(fù)活動穩(wěn)健推進，能夠縮短文物修復(fù)時間，還能預(yù)防修復(fù)期間存在的負面影響，真正加快文物復(fù)原進程，將文物綜合價值最大化發(fā)揮。

●? ?文物保護中數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用路徑

之所以圖像修復(fù)技術(shù)能成為文物保護的有效路徑，主要是因為該技術(shù)與文物修復(fù)存在一致性目標，且修復(fù)原理大體相同。當計算機虛擬模塊功能啟動，無需像修復(fù)師那樣手動操作，而是通過計算機建模、精準修復(fù)，通過全過程控制變動因素來減少誤差，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量修復(fù)目的。

3.1相關(guān)注意事項

數(shù)字圖像修復(fù)期間，修復(fù)人員應(yīng)保持嚴謹態(tài)度，并注意影響因素的精準包括，確保文物保護活動又好又快推進。具體來說，修復(fù)人員事前獲取文物信息，通過網(wǎng)絡(luò)資料搜集、實地走訪、專家訪談等方式確定文物質(zhì)地，并對文物進行類別劃分。在這一過程中，數(shù)字圖像采集技術(shù)能夠提取價值信息，進而得知文物損毀原因，為修復(fù)方案針對性制定提供依據(jù)。為高效、便捷完成數(shù)字圖像修復(fù)文物任務(wù)，務(wù)必在丟失、損壞部位專項分析數(shù)字圖像信息，為文物復(fù)原提供可靠的信息支持，從而縮短文物恢復(fù)進程，將文化保護效用最大化。除此之外，靈活切換修復(fù)技術(shù)，在多種技術(shù)協(xié)調(diào)協(xié)配下，順利進行文物復(fù)原。

3.2虛擬修復(fù)技術(shù)

文物修復(fù)師主要借助虛擬技術(shù)，以及輔助的計算機技術(shù)獲取圖像信息，并對缺損部位進行信息填充，確保填充、處理的圖像能夠達到高度還原要求，同時，視覺效果良好。在此期間，修復(fù)人員通過聯(lián)用多種技術(shù)進行圖像復(fù)原，這既考驗技術(shù)人員的技能水平，又對心理、視覺等方面的協(xié)同配合能力提出較高標準，確保數(shù)字圖像修復(fù)文物效果達到預(yù)期，最終為文物保護實踐奠定良好基礎(chǔ)。數(shù)字圖像虛擬修復(fù)技術(shù)屬于新興產(chǎn)物，為充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)客觀掌握文物修復(fù)需求，并綜合分析文物特點，由易到難、由簡到繁地復(fù)原圖像。立足文物修復(fù)的實際需求，很多出土文物、存世文物普遍存在病害，即便病害類型不同，如裂縫、霉變、褪色等，這不僅會影響文物觀賞價值，還不利于文物研究工作的深入開展。為縮短文物復(fù)原時間，使復(fù)原效果整體優(yōu)化，計算機虛擬修復(fù)技術(shù)具有實用性和必要性。計算機虛擬修復(fù)技術(shù)應(yīng)用原理總結(jié)為：客觀評估待修復(fù)文物、數(shù)字圖像，借助偏微分力程理論、統(tǒng)計學(xué)原理建立預(yù)測模型，同時，估算未知區(qū)域，盡快制定文物修復(fù)方案，使文物修復(fù)工作在短時間內(nèi)優(yōu)質(zhì)完成。

3.3有效算法具體應(yīng)用

對于K-均值聚類算法，文物修復(fù)人員基于中心點確認，專項處理圖像缺毀問題。這一算法應(yīng)用步驟：確定給定類數(shù)K→以集方式表達數(shù)學(xué)函數(shù)→定位圖像中心點→劃分集的類別→劃分各類數(shù)據(jù)→函數(shù)公式運算得出函數(shù)結(jié)果→獲得修復(fù)圖像。對于元啟發(fā)式算法，通過聚類、發(fā)現(xiàn)、開發(fā)、勘探環(huán)節(jié)實現(xiàn)聚類中心的全局搜索，并動態(tài)優(yōu)化計算流程，獲得最終結(jié)果。與上述K-均值聚類算法相比，這一算法具有精度高、時間短、質(zhì)量優(yōu)化、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。對于偏微分方程式算法，基于能量和數(shù)學(xué)模型評估待修復(fù)圖像，并利用熱傳導(dǎo)方程式分析函數(shù)變量，最終總結(jié)因灰度值變化規(guī)律，使數(shù)字圖像修復(fù)工作穩(wěn)步推進。

3.4案例分析及技術(shù)應(yīng)用前景展望

西安碑林博物館中部分文物外觀損毀，無論是為了保護文物自身價值，還是捍衛(wèi)碑林博物館文化陣地，都要秉持復(fù)原如初原則。針對清雅石雕復(fù)原時，利用計算機技術(shù)構(gòu)建PDE修復(fù)模型，并精準計算裂痕數(shù)據(jù)，通過四周像素數(shù)值填補缺失的像素數(shù)值，逐步復(fù)原缺失的信息，最終從視覺層面精細化修復(fù)。又如，修復(fù)明代泥塑普賢菩薩圖像時，考慮到圖像色彩一致性、氣息渾然一體性，構(gòu)建樣本圖像修復(fù)模型，將圖像復(fù)原工作落實到細節(jié)，最終泥塑普賢菩薩圖像視覺效果能夠達到預(yù)期要求。

隨著文物信息傳播活動的持續(xù)推進，數(shù)字化文物圖像修復(fù)技術(shù)向功能性、多樣化發(fā)展，這能為文物保護提供技術(shù)層面支持，取得文物保護的良好效果。文物實體修復(fù)期間，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)人才，以便為文物保護工作儲備豐富的人才資源。放眼長遠，文物領(lǐng)域靈活運用數(shù)字化技術(shù)，使文物研究工作深入推進，為文物數(shù)字信息交流與傳播奠定良好基礎(chǔ)。

綜上所述，文化遺產(chǎn)保護的過程中，應(yīng)有效運用數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)。為優(yōu)化數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)在文物保護中的應(yīng)用效果，既要注意技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)事項，又要靈活運用虛擬修復(fù)技術(shù)、有效算法，通過案例分析的方式大范圍推廣數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)。由于歷史文物保護要求逐漸提高，所以要與時俱進創(chuàng)新數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)，盡可能豐富數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，使文物保護水平提升到新高度。

（作者簡介：陳根翠，單位：尉氏縣文物保護管理所，助理館員，研究方向：文物保護）

參考文獻

1.李雪瑾、李昕、徐艷杰，基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)[J]，電子測量與儀器學(xué)報，2019，33（01）：P40—46。

2.劉飛達，淺析文物保護中數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用[J]，中國民族博覽，2018（02）：P211—212。

3.張渲茹，文物數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的研究發(fā)展[J]，數(shù)碼設(shè)計，2017，6（09）：P30+33。

4.魏強，探討數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)在文物保護中的應(yīng)用[J]，赤子（上中旬），2015（15）：P64。