CN112543288B - 一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统，其先将相机设置在壁画前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画的全景图像信息；然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；接着随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成，计算每个分割结果图像之间的距离；使用相机获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术拼接得到壁画全景的高清图像；再将得到的壁画的高清图像进行校正获得壁画的高清扫描图像。本发明具有扫描范围大，壁画图像采集和识别的精确度高等优点。

Description

一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统

技术领域

本发明属于平面图像采集技术领域，具体涉及一种用于保护壁画图像的采集及识别系统。

背景技术

中国的壁画艺术源远流长，各类丰富多彩的壁画是研究中国古代社会政治、经济、宗教、美术、建筑等方面的珍贵实物资料。壁画分布区域交广泛，如岩石、墓室、建筑装饰、洞窟、宫殿、寺观、民居等等，题材丰富，有神话传说、历史故事以及表现生活场景等，是古代文化的缩影，承载了古代的文化脉络，具有重要的历史价值和艺术价值。不同时期的壁画，代表着当时的文化特征和审美取向。壁画在经历了漫长的历史岁月中，因自然环境和人为因素等原因，导致许多古代壁画遭到不同程度的损坏，壁画保护是中国文物保护领域的重点，也是文物保护中比较复杂的，难度较大的一个分支。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，首先需要将壁画图像进行图像数据采集,存储和传输。然而,由于壁画通常面积较大,如敦煌壁画面积达4.5万平方米。

以建筑类壁画为例，由于壁画大多分布于建筑物外侧屋檐、内侧梁底、回廊、凹斗、门楣等处，分布复杂多样。现有技术中有采用横向滑轨以及升降配合的壁画采集方式，虽然能不用移动便可以实现大面积扫描，但是有时候需要观察壁画的细节而无法近距离拍摄，则需要移动装置靠近壁画并再次调节装置，操作复杂。同时现有技术大多采集装置摄像扫描角度单一，有些壁画横竖不一，导致采集过程不能从很好地角度拍摄到壁画的细节，导致不能获得壁画的清晰扫描图像。

发明内容

针对上述不足，本发明公开了一种用于保护壁画图像的采集方法及识别系统，扫描范围大，壁画图像采集和识别的精确度高。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种用于保护壁画图像的采集方法，其包括以下步骤：

（1）将相机设置在壁画前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画的全景图像信息；

（2）对全景图像进行图像去噪，然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；

（3）随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成；采用边缘检测算法对每个校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像；根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；

（4）使用相机对每个网格区域进行近距离拍照，获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术将网格区域的局部图像逐一拼接得到壁画全景的高清图像；

（5）将步骤（4）中得到的壁画的高清图像转换成与原全景图像的比例一致的对比图像信息，根据步骤（3）中所得到的分割结果图像的特征，在对比图像中比对确定与分割结果图像的特征相同的区域，获得与分割结果图像相同的校正图像，并且进行定位和标记，然后计算在对比图像中，每个校正图像之间的距离，计算两个校正之间的距离与它们对应的分割结果图像之间的距离的差值，如果所述差值小于预设误差，则判定所述高清图像为拼接合格图像，即获得壁画的高清扫描图像，反之则判定高清图像不合格，需要重新对每个网格区域的局部图像进行拼接。

进一步的，步骤（2）中所述图像去噪是采用非局部平均算法、三维块匹配算法、中值滤波算法中的任意一种。

进一步的，步骤（4）中所述全景拼接技术可以采用SAD的块匹配算法进行网格区域的局部图像的拼接和融合，其具体是首先预设一个卷积核窗口，接着选取一个网格区域图像的中点，选此覆盖像素点，计算出所覆盖的像素点的灰度值,根据图像的极限约束,算出极限内的灰度值，然后利用该像素点的左边的灰度值减去右边的灰度值,再求取绝对值，再按照预设的步长移动窗口，重复操作，直到超出范围，此时求得最小值，就是图像的最佳匹配点，然后根据两个具有重叠部分的匹配图像，其长度相等的方法消除误匹配，再采用加权平均值法或二次插值法将图像融合得到壁画全景的高清图像。

一种用于保护壁画图像的识别系统，其应用上述用于保护壁画图像的采集方法对壁画进行图像采集和识别，所述用于保护壁画图像的识别系统包括图像处理系统、相机云台系统、第一轨道车和第二轨道车；所述图像处理系统包括数据收发模块、存储模块、图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块；所述数据收发模块包括4G路由器或无线WIFI模块，所述数据收发模块分别与图像去噪模块和校正模块连接，所述存储模块分别与图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块连接，所述图像去噪模块用于接收数据收发模块发送的图像数据信息并进行去噪处理；所述图像分割模块用于调取存储模块中的图像信息，并将该图像信息分割成若干个网格区域，同时进行定位和标记；所述校正图像提取模块用于选取若干个相互连接的网格区域组成校正区域，并且对校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像，同时根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；所述拼接模块用于将每个网格区域内的局部图像拼接得到壁画全景的高清图像；所述校正模块用于对拼接得到壁画全景的高清图像进行校正；

所述第一轨道车和第二轨道车底部均设有行走系统用于在轨道上行走，所述第一轨道车和第二轨道车内均设有蓄电池为其提供电能，所述第一轨道车和第二轨道车的顶部均设有太阳能板，所述太阳能板与蓄电池连接，用于将太阳能转换成电能存储至蓄电池；所述第一轨道车的两端对称设有一个缠绕有第一缆线的第一卷筒，每个第一卷筒的外侧还设有一个缠绕有第二缆线的第二卷筒，所有的第一卷筒和第二卷筒的转动轴通过轴承座与第一轨道车连接；所述第一轨道车还设有第一电机、第一传动轴、第二电机、第二传动轴；所述第一电机通过齿轮带到第一传动轴转动，第一传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第一卷筒通过连接，并且带动两个第一卷筒同步转动；所述第二电机通过齿轮带到第一传动轴转动，第二传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第二卷筒通过连接，并且带动两个第二卷筒同步转动；所述第一卷筒和第二卷筒上设有缆线长度计量器，用于计算卷筒放出的缆线的长度；所述第一传动轴和第二传动轴通过轴承座与第一轨道车连接；

所述第一轨道车还设有第一控制系统，所述第一控制系统包括相互连接的第一无线通信模块和第一中央处理器，所述第一控制系统分别与第一电机、第二电机和行走系统连接，用于控制第一电机和第二电机转动以及控制行走系统运行；所述第二轨道车的顶部两端分别设有一个卡扣用于固定第一缆线，两个卡扣之间的距离等于两个第一卷筒之间的距离，所述第二轨道车设有第二控制系统，所述第二控制系统包括相互连接的第二无线通信模块和第二中央处理器，所述图像处理系统设置在第二轨道车上并且与第二控制系统连接；

所述相机云台系统包括相机、支撑板，所述相机固定在支撑板上；所述支撑板的两端分别连接有一个套筒，所述第二卷筒的第二缆线对应与套筒外侧固定连接，所述第一卷筒的第一缆线对应穿过套筒后通过第二轨道车上的卡扣与第二轨道车固定；

所述用于保护壁画图像的识别系统还设有第一轨道和第二轨道，所述第一轨道为两条L型轨道相对布置且它们的顶部通过若干个均匀排布的连接杆连接；所述第二轨道为两条L型轨道相对布置且它们的底部通过若干个均匀排布的连接杆连接。

本发明所述图像去噪模块可以运行基于MATLAB编译的非局部平均算法、三维块匹配算法、中值滤波算法的代码，所述校正图像提取模块可以运行基于MATLAB编译的边缘检测算法的代码，所述拼接模块可以运行基于MATLAB编译的SAD的块匹配算法的代码。

进一步的，所述第一轨道车和第二轨道车主体均为形状大小相同矩形箱体，所述第一轨道车底部的四个角上分别设有一个与第一控制系统连接的红外线接收器，所述第二轨道车顶部的四角的相对位置上分别设有一个与第二控制系统连接的红外线发送器。这样可以方便将第一轨道车和第二轨道车对正对齐，第二轨道车通过红外线发送器向第一轨道车发送红外线信号，当第一轨道车的四个红外线接收器均接收到红外信号就说明第一轨道车和第二轨道车已经对齐。

进一步的，所述第二轨道车的顶部设有一个红外线测距仪，用于测量与第一轨道车的距离。红外线测距仪可以检测第一轨道车和第二轨道车之间的距离，与第一卷筒的第一缆线放出长度比较，如果一致表明第一轨道车和第二轨道车竖直方向对齐并且与水平面垂直，这样可以保证相机云台系统与水平面垂直且与壁画平行，使得相机对壁画进行垂直拍照，有利于提高获得局部图像的精确度。

上述用于保护壁画图像的识别系统的工工作方法如下：

使用本系统进行壁画的采集和识别，首先进行轨道的搭建，将第一轨道固定安装在壁画的上方，将第二轨道固定安装在壁画的下方并且位于第一轨道的正下方，然后将第一轨道车放置在第一轨道一端，同时将第二轨道车放置在第二轨道上且与第一轨道车对齐，接着控制第一轨道车的第一卷筒和第二卷筒放下缆线，将第一卷筒的第一缆线穿过相机云台系统后与第二轨道车的卡扣连接，同时将第二卷筒的第二缆线与相机云台系统连接，同时在壁画两端设置定位桩；

然后使用者在壁画的前方预设点使用相机进行拍照，接着将获得的壁画的全景图像信息发送到图像处理系统；图像处理系统先通过图像去噪模块对图像进行去噪；接着通过图像分割模块将全景图像进行网格化、定位和标记；然后通过校正图像提取模块随机选择若干校正区域提取分割结果图像，并且计算每个分割结果图像之间的距离；同时拼接模块向第一轨道车和第二轨道车发送指令，使得第一轨道车和第二轨道车按照预设指令进行移动，并且第一轨道车的第一卷筒和第二卷筒按照预设指令对其缆线进行收放，从而使得相机云台系统可以按照预设指令逐一采集每个网格区域的局部图像并发送至图像处理系统的拼接模块进行拼接，得到壁画全景的高清图像，再通过校正模块进行校正，最后获得壁画的高清扫描图像。

本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：

1、本发明先采集壁画的全景图像进行网格化定位和标记，然后采用相机云台系统逐一获取壁画的局部图像再进行拼接得到高清的壁画全景图像，本发明扫描范围大，壁画图像采集和识别的精确度高，适合大型壁画图像的采集。同时本发明在全景图像上随机选择若干个区域提取分割结果图像用于拼接得到的高清图像校正，提高所得到的壁画全景图像的精确度。

2、本发明所采用的用于保护壁画图像的识别系统结构简单，搭建方便，可以按照预设指令连续地，自动地进行壁画图像采集工作，提高壁画采集效率。

附图说明

图1是本发明所述图像处理系统的连接示意图。

图2是本发明所述用于保护壁画图像的识别系统的主视图。

图3是本发明所述用于保护壁画图像的识别系统的侧视图。

图4是本发明所述用于保护壁画图像的识别系统的俯视图。

图5是本发明所述第一轨道车的内部结构示意图。

图6是本发明所述第一轨道车的外部结构示意图。

图7是本发明所述第二轨道车的外部结构示意图。

附图标记：1-第一轨道车，2-第二轨道车，3-红外线接收器，4-红外线发送器，5-红外线测距仪，6-卡扣，7-第二卷筒，8-第一卷筒，9-第一电机，10-第二电机，11-壁画，12-相机云台系统，13-第一轨道，14-第二轨道，15-连接杆，16-第一缆线，17-第二缆线。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1：

一种用于保护壁画图像的采集方法，其包括以下步骤：

（1）将相机设置在壁画11前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画11的全景图像信息；

（2）对全景图像进行图像去噪，然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；

（3）随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成；采用边缘检测算法对每个校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像；根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；

（4）使用相机对每个网格区域进行近距离拍照，获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术将网格区域的局部图像逐一拼接得到壁画全景的高清图像；所述全景拼接技术可以采用SAD的块匹配算法进行网格区域的局部图像的拼接和融合，其具体是首先预设一个卷积核窗口，接着选取一个网格区域图像的中点，选此覆盖像素点，计算出所覆盖的像素点的灰度值,根据图像的极限约束,算出极限内的灰度值，然后利用该像素点的左边的灰度值减去右边的灰度值,再求取绝对值，再按照预设的步长移动窗口，重复操作，直到超出范围，此时求得最小值，就是图像的最佳匹配点，然后根据两个具有重叠部分的匹配图像，其长度相等的方法消除误匹配，再采用加权平均值法或二次插值法将图像融合得到壁画全景的高清图像；

（5）将步骤（4）中得到的壁画的高清图像转换成与原全景图像的比例一致的对比图像信息，根据步骤（3）中所得到的分割结果图像的特征，在对比图像中比对确定与分割结果图像的特征相同的区域，获得与分割结果图像相同的校正图像，并且进行定位和标记，然后计算在对比图像中，每个校正图像之间的距离，计算两个校正之间的距离与它们对应的分割结果图像之间的距离的差值，如果所述差值小于预设误差，则判定所述高清图像为拼接合格图像，即获得壁画的高清扫描图像，反之则判定高清图像不合格，需要重新对每个网格区域的局部图像进行拼接；所述图像去噪是采用中值滤波算法；所述预设误差可以为0.5%。

一种用于保护壁画图像的识别系统，其应用上述用于保护壁画图像的采集方法对壁画进行图像采集和识别，所述用于保护壁画图像的识别系统包括图像处理系统、相机云台系统12、第一轨道13车1和第二轨道14车2；如图1所示，所述图像处理系统包括数据收发模块、存储模块、图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块；所述数据收发模块包括4G路由器或无线WIFI模块，所述数据收发模块分别与图像去噪模块和校正模块连接，所述存储模块分别与图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块连接，所述图像去噪模块用于接收数据收发模块发送的图像数据信息并进行去噪处理；所述图像分割模块用于调取存储模块中的图像信息，并将该图像信息分割成若干个网格区域，同时进行定位和标记；所述校正图像提取模块用于选取若干个相互连接的网格区域组成校正区域，并且对校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像，同时根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；所述拼接模块用于将每个网格区域内的局部图像拼接得到壁画全景的高清图像；所述校正模块用于对拼接得到壁画全景的高清图像进行校正；

如图2～4所示，所述第一轨道13车1和第二轨道14车2底部均设有行走系统用于在轨道上行走，所述第一轨道13车1和第二轨道14车2内均设有蓄电池为其提供电能，所述第一轨道13车1和第二轨道14车2的顶部均设有太阳能板，所述太阳能板与蓄电池连接，用于将太阳能转换成电能存储至蓄电池；所述第一轨道13车1的两端对称设有一个缠绕有第一缆线16的第一卷筒8，每个第一卷筒8的外侧还设有一个缠绕有第二缆线17的第二卷筒7，所有的第一卷筒8和第二卷筒7的转动轴通过轴承座与第一轨道13车1连接；所述第一轨道13车1还设有第一电机9、第一传动轴、第二电机10、第二传动轴；所述第一电机9通过齿轮带到第一传动轴转动，第一传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第一卷筒8通过连接，并且带动两个第一卷筒8同步转动；所述第二电机10通过齿轮带到第一传动轴转动，第二传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第二卷筒7通过连接，并且带动两个第二卷筒7同步转动；所述第一卷筒8和第二卷筒7上设有缆线长度计量器，用于计算卷筒放出的缆线的长度；所述第一传动轴和第二传动轴通过轴承座与第一轨道13车1连接；

所述第一轨道13车1还设有第一控制系统，所述第一控制系统包括相互连接的第一无线通信模块和第一中央处理器，所述第一控制系统分别与第一电机9、第二电机10和行走系统连接，用于控制第一电机9和第二电机10转动以及控制行走系统运行；所述第二轨道14车2的顶部两端分别设有一个卡扣6用于固定第一缆线16，两个卡扣6之间的距离等于两个第一卷筒8之间的距离，所述第二轨道14车2设有第二控制系统，所述第二控制系统包括相互连接的第二无线通信模块和第二中央处理器，所述图像处理系统设置在第二轨道14车2上并且与第二控制系统连接；

所述相机云台系统12包括相机、支撑板，所述相机固定在支撑板上；所述支撑板的两端分别连接有一个套筒，所述第二卷筒7的第二缆线17对应与套筒外侧固定连接，所述第一卷筒8的第一缆线16对应穿过套筒后通过第二轨道14车2上的卡扣6与第二轨道14车2固定；

所述用于保护壁画图像的识别系统还设有第一轨道13和第二轨道14，所述第一轨道13为两条L型轨道相对布置且它们的顶部通过若干个均匀排布的连接杆15连接；所述第二轨道14为两条L型轨道相对布置且它们的底部通过若干个均匀排布的连接杆15连接。

本实施例所述用于保护壁画图像的识别系统的工工作方法如下：

使用本系统进行壁画11的采集和识别，首先进行轨道的搭建，将第一轨道13固定安装在壁画11的上方，将第二轨道14固定安装在壁画11的下方并且位于第一轨道13的正下方，然后将第一轨道13车1放置在第一轨道13一端，同时将第二轨道14车2放置在第二轨道14上且与第一轨道13车1对齐，接着控制第一轨道13车1的第一卷筒8和第二卷筒7放下缆线，将第一卷筒8的第一缆线16穿过相机云台系统12后与第二轨道14车2的卡扣6连接，同时将第二卷筒7的第二缆线17与相机云台系统12连接，同时在壁画11两端设置定位桩；

然后使用者在壁画11的前方预设点使用相机进行拍照，接着将获得的壁画11的全景图像信息发送到图像处理系统；图像处理系统先通过图像去噪模块对图像进行去噪；接着根据定位桩位置信息，通过图像分割模块将全景图像进行网格化、定位和标记；然后通过校正图像提取模块随机选择若干校正区域提取分割结果图像，并且计算每个分割结果图像之间的距离；同时拼接模块向第一轨道13车1和第二轨道14车2发送指令，使得第一轨道13车1和第二轨道14车2按照预设指令进行移动，并且第一轨道13车1的第一卷筒8和第二卷筒7按照预设指令对其缆线进行收放，从而使得相机云台系统12可以按照预设指令逐一采集每个网格区域的局部图像并发送至图像处理系统的拼接模块进行拼接，得到壁画全景的高清图像，再通过校正模块进行校正，最后获得壁画的高清扫描图像。

实施例2：

与实施例1的区别在于，所述图像去噪是三维块匹配算法；所述第一轨道13车1和第二轨道14车2主体均为形状大小相同矩形箱体，所述第一轨道13车1底部的四个角上分别设有一个与第一控制系统连接的红外线接收器3，所述第二轨道14车2顶部的四角的相对位置上分别设有一个与第二控制系统连接的红外线发送器4。这样可以方便将第一轨道13车1和第二轨道14车2对正对齐，第二轨道14车2通过红外线发送器4向第一轨道13车1发送红外线信号，当第一轨道13车1的四个红外线接收器3均接收到红外信号就说明第一轨道13车1和第二轨道14车2已经对齐。

本实施例所述用于保护壁画图像的识别系统的工工作方法与实施例1所述工作方法相同。

实施例3：

与实施例2的区别在于，所述图像去噪是采用非局部平均算法；如图5～7所示，所述第二轨道14车2的顶部设有一个红外线测距仪5，用于测量与第一轨道13车1的距离。红外线测距仪5可以检测第一轨道13车1和第二轨道14车2之间的距离，与第一卷筒8的第一缆线16放出长度比较，如果一致表明第一轨道13车1和第二轨道14车2竖直方向对齐并且与水平面垂直，这样可以保证相机云台系统12与水平面垂直且与壁画平行，使得相机对壁画进行垂直拍照，有利于提高获得局部图像的精确度。

本实施例所述用于保护壁画图像的识别系统的工工作方法与实施例1所述工作方法相同。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于保护壁画图像的采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将相机设置在壁画（11）前方的固定位置并且进行全景拍照，获得壁画（11）的全景图像信息；

（2）对全景图像进行图像去噪，然后将全景图像分割成若干个网格区域，并且相邻的网格区域中的图像部分重叠，然后对每个网格区域进行定位和标记；

（3）随机选取若干个校正区域并对每个校正区域进行定位和标记，每个校正区域由若干个相连接的网格区域组成；采用边缘检测算法对每个校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像；根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；

（4）使用相机对每个网格区域进行近距离拍照，获得每个网格区域的局部图像，然后采用全景拼接技术将网格区域的局部图像逐一拼接得到壁画全景的高清图像；

（5）将步骤（4）中得到的壁画的高清图像转换成与原全景图像的比例一致的对比图像信息，根据步骤（3）中所得到的分割结果图像的特征，在对比图像中比对确定与分割结果图像的特征相同的区域，获得与分割结果图像相同的校正图像，并且进行定位和标记，然后计算在对比图像中，每个校正图像之间的距离，计算两个校正图像之间的距离与它们对应的分割结果图像之间的距离的差值，如果所述差值小于预设误差，则判定所述高清图像为拼接合格图像，即获得壁画的高清扫描图像，反之则判定高清图像不合格，需要重新对每个网格区域的局部图像进行拼接。

2.根据权利要求1所述用于保护壁画图像的采集方法，其特征在于：步骤（2）中所述图像去噪是采用非局部平均算法、三维块匹配算法、中值滤波算法中的任意一种。

3.根据权利要求1所述用于保护壁画图像的采集方法，其特征在于：步骤（4）中所述全景拼接技术可以采用SAD的块匹配算法进行网格区域的局部图像的拼接和融合，其具体是首先预设一个卷积核窗口，接着选取一个网格区域图像的中点，选此覆盖像素点，计算出所覆盖的像素点的灰度值,根据图像的极限约束,算出极限内的灰度值，然后利用该像素点的左边的灰度值减去右边的灰度值,再求取绝对值，再按照预设的步长移动窗口，重复操作，直到超出范围，此时求得最小值，就是图像的最佳匹配点，然后根据两个具有重叠部分的匹配图像，其长度相等的方法消除误匹配，再采用加权平均值法或二次插值法将图像融合得到壁画全景的高清图像。

4.一种用于保护壁画图像的识别系统，其特征在于：其应用如权利要求1～3所述的用于保护壁画图像的采集方法对壁画（11）进行图像采集和识别，所述用于保护壁画图像的识别系统包括图像处理系统、相机云台系统（12）、第一轨道（13）车（1）和第二轨道（14）车（2）；所述图像处理系统包括数据收发模块、存储模块、图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块；所述数据收发模块包括4G路由器或无线WIFI模块，所述数据收发模块分别与图像去噪模块和校正模块连接，所述存储模块分别与图像去噪模块、图像分割模块、校正图像提取模块、拼接模块、校正模块连接，所述图像去噪模块用于接收数据收发模块发送的图像数据信息并进行去噪处理；所述图像分割模块用于调取存储模块中的图像信息，并将该图像信息分割成若干个网格区域，同时进行定位和标记；所述校正图像提取模块用于选取若干个相互连接的网格区域组成校正区域，并且对校正区域的图像进行处理，获得分割结果图像，同时根据定位信息，计算每个分割结果图像之间的距离；所述拼接模块用于将每个网格区域内的局部图像拼接得到壁画全景的高清图像；所述校正模块用于对拼接得到壁画全景的高清图像进行校正；

所述第一轨道（13）车（1）和第二轨道（14）车（2）底部均设有行走系统用于在轨道上行走，所述第一轨道（13）车（1）和第二轨道（14）车（2）内均设有蓄电池为其提供电能，所述第一轨道（13）车（1）和第二轨道（14）车（2）的顶部均设有太阳能板，所述太阳能板与蓄电池连接，用于将太阳能转换成电能存储至蓄电池；所述第一轨道（13）车（1）的两端对称设有一个缠绕有第一缆线（16）的第一卷筒（8），每个第一卷筒（8）的外侧还设有一个缠绕有第二缆线（17）的第二卷筒（7），所有的第一卷筒（8）和第二卷筒（7）的转动轴通过轴承座与第一轨道（13）车（1）连接；所述第一轨道（13）车（1）还设有第一电机（9）、第一传动轴、第二电机（10）、第二传动轴；所述第一电机（9）通过齿轮带到第一传动轴转动，第一传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第一卷筒（8）通过连接，并且带动两个第一卷筒（8）同步转动；所述第二电机（10）通过齿轮带到第一传动轴转动，第二传动轴通过相互啮合的锥齿轮分别与两个第二卷筒（7）通过连接，并且带动两个第二卷筒（7）同步转动；所述第一卷筒（8）和第二卷筒（7）上设有缆线长度计量器，用于计算卷筒放出的缆线的长度；所述第一传动轴和第二传动轴通过轴承座与第一轨道（13）车（1）连接；

所述第一轨道（13）车（1）还设有第一控制系统，所述第一控制系统包括相互连接的第一无线通信模块和第一中央处理器，所述第一控制系统分别与第一电机（9）、第二电机（10）和行走系统连接，用于控制第一电机（9）和第二电机（10）转动以及控制行走系统运行；所述第二轨道（14）车（2）的顶部两端分别设有一个卡扣（6）用于固定第一缆线（16），两个卡扣（6）之间的距离等于两个第一卷筒（8）之间的距离，所述第二轨道（14）车（2）设有第二控制系统，所述第二控制系统包括相互连接的第二无线通信模块和第二中央处理器，所述图像处理系统设置在第二轨道（14）车（2）上并且与第二控制系统连接；

所述相机云台系统（12）包括相机、支撑板，所述相机固定在支撑板上；所述支撑板的两端分别连接有一个套筒，所述第二卷筒（7）的第二缆线（17）对应与套筒外侧固定连接，所述第一卷筒（8）的第一缆线（16）对应穿过套筒后通过第二轨道（14）车（2）上的卡扣（6）与第二轨道（14）车（2）固定；

所述用于保护壁画图像的识别系统还设有第一轨道（13）和第二轨道（14），所述第一轨道（13）为两条L型轨道相对布置且它们的顶部通过若干个均匀排布的连接杆（15）连接；所述第二轨道（14）为两条L型轨道相对布置且它们的底部通过若干个均匀排布的连接杆（15）连接。

5.根据权利要求4所述用于保护壁画图像的识别系统，其特征在于：所述第一轨道（13）车（1）和第二轨道（14）车（2）主体均为形状大小相同矩形箱体，所述第一轨道（13）车（1）底部的四个角上分别设有一个与第一控制系统连接的红外线接收器（3），所述第二轨道（14）车（2）顶部的四角的相对位置上分别设有一个与第二控制系统连接的红外线发送器（4）。

6.根据权利要求4所述用于保护壁画图像的识别系统，其特征在于：所述第二轨道（14）车（2）的顶部设有一个红外线测距仪（5），用于测量与第一轨道（13）车（1）的距离。

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