古代壁画是研究当时人生活、情趣和爱好的重要资料,同时古代壁画对了解我国古代画法和艺术风格的演变有重要价值,是我国古代文明的见证,更是我国宝贵的历史文化遗产。但由于出土时的破坏和长期自然风化,以及其它人为、非人为的破坏使壁画遭到严重的损坏,出现了泥斑、裂缝、起甲、褪色等多种病害。因此古壁画出土后都会尽力对其进行修复,在壁画修复过程中最关键的一个步骤就是对壁画病害的标定,而利用人工直接寻找壁画病害,然后再进行修复不仅耗时耗力,而且可能因为误操作对壁画造成更为严重的破坏,因此将计算机技术应用到壁画的病害标定中,可以很大程度上避免对壁画的二次伤害。本文以唐代墓室壁画《马球图》为例,对壁画中普遍存在的泥斑病害进行分析、标定。并设计了古代壁画泥斑病害自动修复系统。具体工作如下:第一,古代壁画众多病害中,泥斑病害不仅普遍存在,而且面积大,对壁画内容影响严重。针对古代壁画中的泥斑病害,本文提出了如下算法:对于壁画地仗层病害,利用泥斑病害与其它区域相比呈现颜色较暗的特点,通过使用颜色直方图对泥斑和其它区域分别绘制灰度直方图,确定阈值后进行阈值分割的方法完成地仗层病害标定;对于复杂的绘画层,通过对其纹理和颜色特征进行深入地分析,首先利用空间自相关函数分析泥斑病害纹理特征,在YCbCr模型下,分析泥斑病害亮度,色度特征;其次,对壁画分块处理,分析其每个图像块的纹理、亮度和色度特征,通过阈值分割得到泥斑的纹理、亮度和色度掩码。为了更加精确标定又提出将泥斑的纹理、亮度和色度掩码进行与或运算,得到最终泥斑区域掩码,将泥斑区域掩码与原图进行加运算,实现泥斑标定。通过壁画虚拟修复实验表明这种标定算法不仅标定准确而且提高了壁画虚拟修复效率。第二,根据本文提出的古壁画泥斑病害自动标定算法,以及壁画虚拟修复,结合古代壁画的特点,设计了古代壁画病害自动修复系统,该系统包括:图像预处理模块,病害标定模块,壁画修复模块,壁画拼接模块,查询检索模块,输出显示模块,实现了对古壁画病害自动标定,虚拟修复以及信息查询等功能,在很大程度上为文物工作者提供了方便。