古代石刻文献在我国历史文化研究中向来都是一项不可或缺的研究内容,具有重要的史料价值,但由于自然环境的侵蚀或是人为破坏,石刻文献的表面出现了若干大小不一、分布不均、形状多变的干扰区域,这不仅影响了人们的观感需求,而且对历史研究造成阻碍。信息化时代的来临,可将重要的石刻文献进行数字化储存以延长文物保存时间,也可通过网络共享的方式对石刻文献进行二次传播,打破时间地点的限制,增加古代历史文化的受众面,使用积极正面的引导方式促进中华优秀文化的传播。面对大量的石刻文献修复,仅依靠手工复原的方式效率低且易造成二次损坏,故本文对残损石刻文献使用数字化修复的手段进行有益探索,在节约人力物力的基础上,尽可能地依据石刻文献图像中的有效像素点进行修复,在一定程度上不仅促进石刻文献的数字化保护工作,又可避免再次的损坏。本文的研究内容如下:首先,针对现有文字数据集缺乏的问题进行讨论,并提出建立不规则干扰石刻文献数据库的方法。目前尚未有完整公开的石刻文献数据集,给石刻文献的不规则干扰修复问题造成了困扰。本文通过分析石刻文献的自然破损的成因以及破损图案的数据特点,对真实场景下的石刻文献样本进行采集构建文字样本数据集,经图像预处理后,本文提出干扰图案检测算法对残损石刻文献图像中的破损区域进行数据采集,并在训练时随机进行裁剪、旋转、翻折等,进一步扩充干扰掩模数据库的样本种类。然后,构建石刻文献不规则干扰修复模型。现有文字图像修复研究集中于异色的线条类干扰,无法解决现实场景下的文字图像干扰问题。针对此问题本文使用U-NET框架对残损石刻文献进行复原,并通过部分卷积对缺失区域进行有效预测,在感知损失、风格损失及感知损失的共同约束之下,构建石刻文献不规则修复模型,根据现有字体风格对缺失笔段进行复原,突破石刻文献图片中干扰图案的形状、颜色限制。与自然场景图像不同的是文字类图像对于文字内部结构,即重构图像区域的细节复原度要求极高。针对此问题本文通过文字识别接口,使用间接性的手段对文字修复效果进行验证,用于评定修复细节的合理性。最后,对真实石刻文献图片进行修复。真实场景下的石刻文献图片由于扫描设备、光线、保存环境等影响,初始采集的图像往往不能达到修复的理想状态,需要通过倾斜矫正、灰度化、二值化等一系列的处理得到修复的原始图片。经过预处理后通过贪婪算法对不规则干扰的石刻文献图像干扰局域进行标定,并使用已预训练好的模型根据缺损区域周围的有效像素进行逐步修复。经试验证明该模型可有效根据测试图片的字体、形状以及笔画走向对文字缺失部分进行预测,PSNR最高达到32.58 d B,LOSS最佳达到0.015。与其他复原方法相比,本文方法不仅解决了同色不规则干扰的修复难题,并在文字图像的修复上主观视觉效果和图像质量评价结果均有明显提升,文字识别率修复前后提升30.49%。在真实场景下的石刻文献修复之中,有效地对干扰区域进行标定,根据测试图片字体形状重建出细节丰富,且笔画边缘平滑的文字,大大缩短了人为修复所需的精力和时间。