随着高科技的发展,艺术品和文物的数字化已不再是一个问题。数码喷绘技术和彩色墨水质量不断提高,市场上出现了许多数字产品,如数字油画、数字国画、数字书法、数字版画、数字剪纸、数字刺绣等数字艺术复制品。3D技术的快速发展,其应用范围也越来越生活化,从文物修复、仿真制造、数字雕塑到陶瓷艺术品的制作等。然而,在这些三维的文物或艺术品的复制过程中,3D打印的技术还是较多的关注在物体的造型上,颜色和图案最后还是要靠手工绘制上去。但是,除了造型外,图案同样是艺术品的重要组成部分。中国传统图案有着悠久的历史和辉煌的成就。推进传统图案数字化保护,让中国传统文化完美传承。基于此背景,本文聚焦陶瓷艺术品器身立体图案,定位于高质量的复制和设计再创作,对陶瓷器身立体图案的采集和图像拼接技术进行了深入研究,构建了图像复制系统,实现了从立体图案的拍摄、预处理、图像校正、立体图像的二维变换、图像配准、图像融合到生成完整的二维图案的数字化全过程。首先,本文回顾了国内外艺术品复制和图像拼接技术的研究现状、应用领域,系统介绍了图像拼接的基本流程和关键技术,对图像配准和图像融合的主要方法、性能以及存在的主要问题进行了分析和总结。研究了全景图生成过程中可能的图像采集方式,并分析了图像采集时存在的问题,然后介绍了本文的图像采集方法。通过硬件设备采集的原始图像达不到人们期望的质量,就必须对原始图像进行有效、准确的图像去噪、图像修正等工作,保证图像之间具有精确到像素级的校准精度。同时,分析了全景图投影的三种模型,指出圆柱面投影是本文选用的模型。在图像的获取或显示过程中往往会产生几何形状失真、灰度失真和颜色失真。本文对数字图像产生失真的具体情况进行了深入分析,并介绍了相应的失真图像的校正方法。根据本文图像采集的方法,采集到的图像只有很小的色彩差异,所以本文采取了简单的直方图匹配来校正图像颜色。图像拼接技术是将同一传感器在不同时间或者不同传感器在同一时间拍摄到的具有相互重叠区域的一组图像拼接成一幅高清晰、宽视角的大幅图像。由于本文的研究对象是曲面形状的,转动物体后,物体上的图像相对于相机的移动是非线性的,这导致常用的拼接方法并不能直接适用于本课题研究。本文提出了一种计算单应性矩阵的方法来解决这个问题,为后面的图像拼接做好准备。在前人的研究基础上,本文分析了当前主要的图像拼接方法的原理和优缺点,针对本文研究对象图像特征点过少的问题,提出了一种结合SIFT和MSER算法的图像拼接算法,能够提取更多的图像特征点方便后期图像配准。在特征匹配方面,基于K-D树搜索算法,采用了改进的BBF搜索算法提高特征点的搜索效率;在特征提纯方面,采用了RANSAC算法过滤外点,去除冗余和误匹配对。为了去除拼接过程可能产生的裂缝,提出了一种改进的多波段融合算法对配准后的图像进行无缝拼接,以解决常规图像融合算法中的图像模糊现象。实验证明,本文提出的算法能够很好的应用到实际案例中,最终获得完整清晰的二维平面图案。