摘要： 绘画艺术品作为人类文明的瑰宝，有着不可估量的艺术价值，然而受人为、意外以及自然环境等因素的影响，会有不同程度的损坏。面向艺术品复制的多光谱图像数字修复，目的是通过采用多光谱技术获取客观准确的艺术品颜色信息并用于彩色图像数字修复，进而用于艺术品的数字典藏、高保真图像复制，满足人们对绘画艺术品颜色准确性与结构完整性的需求。论文研究了多光谱成像技术及其在彩色数字图像修复上的应用，通过多光谱成像系统获取多通道图像，经过图像配准、滤噪、重构与还原，可获得色彩丰富、颜色逼真的多光谱图像，以此作为彩色数字图像进行数字修复，修复质量优于传统获取的RGB图像，取得了较好的修复结果。主要内容：
1.探讨了基于多光谱的绘画艺术品数字修复技术理论框架及面向艺术品复制的需要，对其中的关键问题进行了阐述。基于多光谱成像技术进行图像的获取满足高保真复制对颜色准确性与结构完整性的需求，探讨了其中涉及的关键技术。
2.分析了多光谱图像在颜色复制、图像高保真复制要求方面的优势，探讨了光谱成像的原理，对基于训练样本的多通道图像光谱重构技术进行了研究，提出了针对非线性成像系统基于主成份和多项式回归法的光谱重构算法，对光谱重构精度和色度精度有一定的改善。
3.分析了光谱反射率重构过程中传统训练样本对样本选择的局限性——不能综合反映颜色的光谱特性和色度特性，训练样本的相似性较差。提出基于光谱反射率空间相关性最小以及色度空间相似性聚类的训练样本选择方法，综合考虑了样本的光谱特性和色度特性，实验结果表明，光谱重构精度有一定改善。
4.对面向高保真图像复制的有破损绘画艺术品图像修复问题进行了分析，从3个方面分析了彩色图像的数字修复方法，并针对彩色图像修复时带来的伪彩现象提出了优化方法，提出了基于图像分解的改进算法和彩色图像修复流程，实验结果表明，图像修复的结果明显有所改善，修复图像的均方误差、峰值信噪比和结构相似度统计评价指标明显提高，适合于面向绘画艺术品高保真图像复制的数字修复，为多光谱图像修复奠定了基础。