HASM：空间结构预测结合线描稿辅助引导下的敦煌壁画修复

摘要

为解决敦煌壁画修复难的问题，尤其是对于洞窟顶部曲面壁画破损修复，提出了空间结构预测结合线描稿辅助引导下的敦煌壁画修复算法(HASM)。为突出壁画的空间结构，首次考虑壁画的空间结构以及洞窟曲面信息，采用线框解析器，引入了简约形式的4D几何向量空间来编码线框中的线段，提取线段并采用连接生成、匹配、验证算法，使用线段遮掩算法，结合空间结构预测模块和壁画边缘提取，并配合完整壁画线描稿数据集引导，设计了壁画图像的空间框辅助解析网络（L-HAT）。为减少修复过程中对壁画边缘信息的损失，引入空间结构注意力，设计了壁画修复模型。使得模型不仅可以修复平面破损，而且对破损面积较大的壁画依旧有较好的修复效果。实验结果表明，该模型较好地保留了修复过程中洞窟的结构信息，还原了洞窟曲面结构信息，解决了曲面洞窟壁画修复难的问题。

关键词

敦煌壁画修复 / 几何向量编码 / 线段遮掩 / 空间解析网络 / 曲面修复

基金资助

国家自然科学基金(62067006,62367005); 甘肃省高校科研创新平台重大培育项目(2024CXPT-17); 中央引导地方科技发展资金(24ZYQA051)