艺术品智能鉴定系统的设计与实现

引 言

近年来，文化大发展的背景为艺术品市场迅速壮大提供了有利契机，但与此同时，假货也成为了国内艺术品市场的一大“毒瘤”。一些地方甚至已经形成了规模化、科技化、程序化的假货产业链条，严重抑制了我国艺术品市场的良性健康发展。因此，如何从作品源头抓起，从存真抓起，改变单一依靠专家权威鉴定的思维，建立科学的鉴别方法，预防为主，打防结合，建立全社会参与的艺术品诚信体系，成为很多艺术爱好者在艺术品去伪存真方面的关注重点。现应用当前先进的云图像识别防伪技术，开发艺术品身份智能鉴定系统。艺术品经过艺术家本人或专家鉴定后，进行高清图像拍摄（不接触艺术品，故没有任何损伤），录入智能鉴定系统数据库。今后收藏者不需要通过传统的鉴定专家鉴定，也不需要担心受自身知识阅历限制而“走眼”，如要鉴定艺术品的真伪，只需登陆鉴定系统，计算机就会自动判断真假。

1 系统整体结构设计

本系统使用高清晰的工业摄像器材，在固定场景，采用固定的摄像机、固定的方位、焦距和固定的流明度 Lux，在艺术品拍摄后和计算机图像进行分析比对，因为高清像素的优势，能达到其他鉴定方法难以达到的精度、准确度。系统的整体设计方案如图 1 所示。

通过系统整体结构图可知系统的运行方式 ：使用高精度的数字扫描仪或高清数码相机将真品书画作品数字化，形成整体图片或照片以及选定点的局部高清图片或照片，建立 300 万像素以上的数字书画作品数据库作为备用，数据库中包含有每件真品书画作品所对应的标准参考图像上的特征点集 ；将待鉴定的书画作品以同样的数字化方式形成图片或照片，并输入到鉴定系统 ；将待鉴定的书画作品的局部图片或照片进行光照一致性处理，使得数据库中书画作品图片或照片的光照与待鉴定书画作品的局部图片或照片光照一致 ；采用基于图像边缘的角点提取算法对待鉴定的书画作品的局部图片或照片提取角点，并在提取的角点的基础上，构建相应的旋转矩阵， 匹配相应角点，建立待配准图像上的特征点集 ；根据已知数据库中的标准参考图像上的特征点集，结合在待鉴定书画作品上获取的待配准图像上的特征点集，确立两个点集之间的对应关系，利用对应关系来求解变换模型参数，进而实现配准并进行艺术品的智能鉴定。

2 系统硬件设计

本系统硬件部分主要包括 poweredger720机架式服务器，I7处理器 8GB内存的笔记本一台，摄像机支架，京航 USB2.0CMOS相机，高倍镜。摄像机支架设计如图 2所示。

通过系统硬件部分图，可知系统首先让计算机客户端通过数据线向侧面相机发送开启请求，然后侧面相机采集艺术品局部高清图像信息，计算机客户端标记出侧面相机的聚焦点。操作人员通过调节垂直升降机的高度，使得微视镜拍摄的相机聚焦点清晰，再通过数据线将高清的局部全景图和放大的微视镜点图传入计算机客户端，最后计算机通过路由器和交换机将拍摄的图片信息传入数据库服务器。

3 系统软件设计

系统研制适用于所有绘画的特征识别方案。该部分是本系统的关键。基本思路是通过绘画的空间分布特征，由粗判断到精判断，实现高速、精确检索与比对（匹配）。

图 3 所示为绘图 1 的空间分布特征，图 4 所示为绘图 2的空间分布特征。从这些特征图可以很明显看出 2 幅绘画有很大区别。

对于上述空间特征比对相似的绘画，再进行像素级的精细比对。最后实现艺术品的智能鉴定。图 5 所示为电子数据库的建立流程图。图 6 所示为绘画鉴别真伪流程图。

4 结 语

本论文设计了一种在自然光照条件下进行的图像处理，采用独自开发的图像分析方法，通过变二维图像处理为一维数字 处理实现了高速和精准的图像处理。系统巧妙的将图像处理、 模式识别和计算机图形学等运用到复杂的中国书画作品鉴定 中，采用模版匹配、基于统计分析的模式识别技术来鉴别书画 作品的真伪，给传统的书画作品鉴定提供一种可视化定量评价 工具与手段。