彩绘文物历史悠久、色彩丰富,代表了历史的变迁和文明的更替,是我国文明发展不可或缺的一部分,具有很高的历史价值和科学研究价值。彩绘文物的线条生动的反映了各个时期艺术家的时代风格和绘画手法,无损的线条提取可以帮助我们更清楚地了解艺术家绘制彩绘的意图和方法,与此同时彩绘文物可以通过这种方式更好地传承和保护。本文研究并实现了一种智能自动化的彩绘文物线条提取系统,能够较准确、完整地提取彩绘文物线条,并且该系统可以同时用于一般相机采集的图像和高光谱成像仪采集的图像,为彩绘文物的研究与传承带来便利。主要内容分为以下几个方面:(1)制作彩绘文物数据集,由于目前没有专门的用于线条提取的彩绘文物数据集,本文通过现有方法调研与验证,设计了彩绘文物线条数据的制作流程,并制作了一个专门用于彩绘文物线条提取研究的数据集。(2)引入双向级联网络,从边缘检测的角度对彩绘文物进行线条提取,并对其关键参数增量检测块个数和损失函数权重进行了研究,在一般数码相机采集的数据和高光谱数据上进行了实验,结果表明该方法较现有方法能够获得更清晰、完整的线条。(3)针对有部分破损严重或噪声多的彩绘文物,为了获得更加完整的线稿,引入生成对抗网络对提取的线条进行人机交互式修复,得到了更加完整的线条,为后续临摹、以及进一步保护修复提供便利。(4)设计了一个基于深度学习的彩绘文物线条提取系统,该系统包括图像可视化、高光谱图像处理、线条提取与线条修复四个模块,该系统集成了上述线条提取与线条修复方法,即能够处理一般数码相机图像又能够处理高光谱图像,为多源数据线条提取提供了处理平台。