当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

基于形状骨架图匹配的文物碎片自动重组方法

发布时间:2018-02-22 11:19

  本文关键词: 碎片重组 特征线 表面邻接约束 形状匹配 出处:《自动化学报》2017年04期  论文类型:期刊论文


【摘要】:为了有效解决文物碎片自动重组中由于断裂部位受损造成几何信息丢失,采用传统几何驱动方法容易失效的问题,本文提出一种基于形状骨架图匹配的文物碎片自动重组方法,将碎片匹配问题转化为碎片表面纹饰中非完整纹元的互补匹配问题.首先,通过提取文物碎片表面特征线得到碎片表面的纹饰信息;然后根据完整纹元的特征确定非完整纹元互补匹配的约束条件,采用视觉骨架剪枝的方法提取完全位于断裂部位的非完整纹元的形状骨架图,基于形状骨架图语法及匹配约束条件判定非完整纹元是否互补匹配;接着,将碎片上非完整纹元的顺序作为上层约束条件,采用基于带剪枝深度优先的搜索方法搜索匹配碎片;最后,以邻接碎片上非完整纹元间公共弦的端点作为邻接约束点,采用最小二乘法计算刚体变换参数得到碎片的初始位置,并采用迭代最近点方法将邻接碎片精确对齐.实验结果表明,该方法能够有效解决断裂部位存在缺损文物碎片的自动重组问题.
[Abstract]:In order to effectively solve the problem that the geometric information is lost due to the damage of the fracture site in the automatic recombination of cultural relic fragments, the traditional geometric driving method is easy to fail. In this paper, an automatic recombination method of cultural relic fragments based on shape skeleton map matching is proposed. The debris matching problem is transformed into the complementary matching problem of non-complete elements on the debris surface. Firstly, the decorative information of the fragment surface is obtained by extracting the feature line of the debris surface. Then according to the characteristics of the complete grain element, the constraint conditions of the complementary matching of the nonholonomic elements are determined, and the shape skeleton map of the non-complete grain element located completely in the fault position is extracted by the method of visual skeleton pruning. Based on the syntax of shape skeleton graph and matching constraints, the nonholonomic elements are determined to match each other, and the order of nonholonomic elements on the fragment is taken as the upper constraint condition, and the search method based on pruning depth priority is used to search the matching fragments. Finally, using the endpoints of common chords between nonholonomic elements on adjacent fragments as the contiguous constraint points, the initial position of the fragments is obtained by using the least square method to calculate the parameters of the rigid body transformation. The iterative nearest point method is used to precisely align the adjacent fragments. The experimental results show that the proposed method can effectively solve the problem of automatic recombination of defective fragments in the fracture site.
【作者单位】: 西北大学信息科学与技术学院;西北大学新闻传播学院;北京师范大学信息科学与技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(61602380,61373117,61673319) 陕西省教育厅科学研究项目(16JK2178) 高等学校博士学科点专项科研基金(20136101110019)资助~~
【分类号】:TP391.41

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 李姬俊男;耿国华;周明全;康馨月;;文物碎块虚拟拼接中的表面特征优化[J];计算机辅助设计与图形学学报;2014年12期

2 王坚;周来水;;基于最大权团的曲面粗匹配算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2008年02期

3 樊少荣,茹少峰,周明全,耿国华;破碎刚体三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年09期

相关博士学位论文 前1条

1 李群辉;基于断裂面匹配的破碎刚体复原研究[D];西北大学;2013年

相关硕士学位论文 前2条

1 魏潇然;三维文物模型边界特征提取[D];西北大学;2011年

2 樊少荣;破碎刚体互补形状匹配与拼接方法研究[D];西北大学;2005年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 周明全;袁洁;耿国华;张雨禾;;基于轮廓线特征点的交互式文物拼接[J];光学精密工程;2017年06期

2 董玉德;宋忠辉;陈进富;鲍齐友;张荣团;白苏诚;;面向轮胎点云的胎面花纹边界特征提取[J];计算机辅助设计与图形学学报;2017年05期

3 张雨禾;耿国华;魏潇然;石晨晨;张顺利;;采用密度空间聚类的散乱点云特征提取方法[J];西安电子科技大学学报;2017年02期

4 董玉德;陈进富;张荣团;白苏诚;刘彦超;张方亮;;面向轮胎花纹的逆向层次化建模[J];计算机辅助设计与图形学学报;2017年04期

5 张雨禾;耿国华;魏潇然;张靖;周明全;;基于形状骨架图匹配的文物碎片自动重组方法[J];自动化学报;2017年04期

6 孙家泽;陈皓;耿国华;;三维文物点云模型配准优化算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2016年07期

7 李群辉;张俊祖;耿国华;周明全;;以轮廓曲线为特征的断裂面匹配[J];西安交通大学学报;2016年09期

8 李姗姗;耿国华;周明全;李姬俊男;;基于表面邻接约束的交互式文物碎片重组[J];计算机辅助设计与图形学学报;2016年06期

9 孙家泽;;基于证据推理的相邻碎片判定方法[J];计算机应用研究;2017年02期

10 孙家泽;耿国华;;基于群体智能的三维碎片全局最优匹配方法[J];计算机应用;2016年01期

相关博士学位论文 前1条

1 李娜;褪色文物模型色彩重建技术研究[D];西北大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 齐世霞;基于断裂面匹配的秦俑碎片拼接方法研究[D];西北大学;2015年

2 刘亚楠;点云处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用[D];西北大学;2015年

3 李静;基于特征轮廓约束的秦俑碎片曲面匹配方法研究[D];西北大学;2015年

4 康馨月;计算机辅助秦俑碎片三维模型分类方法研究[D];西北大学;2015年

5 刘伦椿;计算机辅助文物复原中碎片断裂面提取与拼接关键技术研究[D];西北大学;2014年

6 郝妮;秦俑碎片模型显著区域提取及匹配关键技术研究[D];西北大学;2014年

7 杨溯;文物三角网格模型骨架线提取及其虚拟修复[D];北京建筑大学;2014年

8 许媛媛;基于车道线的路面标志检测识别研究[D];中国科学技术大学;2014年

9 孟秋晴;非薄壁文物碎片拼接中的断裂面提取与匹配技术研究[D];西北大学;2013年

10 刘倩;基于轮廓线匹配的三维文物碎片拼接算法研究与应用[D];西北大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王坚;周来水;张丽艳;朱延娟;;基于遗传算法的曲面匹配[J];中国图象图形学报;2007年04期

2 朱延娟;周来水;张丽艳;;散乱点云数据配准算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年04期

3 樊少荣,茹少峰,周明全,耿国华;破碎刚体三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年09期

4 潘小林,张丽艳,揭裕文,朱延娟;三维曲面部分匹配的算法研究[J];南京航空航天大学学报;2004年05期

5 张献颖,周明全,耿国华;空间三角网格曲面的边界提取方法[J];中国图象图形学报;2003年10期

6 刘胜兰,周儒荣,张丽艳;三角网格模型的特征线提取[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年04期

7 贾明,吕震,柯映林;基于多分辨率模型的三角曲面特征线辨识技术[J];中国图象图形学报;2002年10期

8 吕震,贾明,柯映林;三角曲面数字样品的特征提取与再现技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年08期

相关博士学位论文 前6条

1 江刚武;空间目标相对位置和姿态的抗差四元数估计[D];解放军信息工程大学;2009年

2 钱江;网格分割算法和相关技术研究[D];浙江大学;2008年

3 王坚;非规则碎片拼合关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年

4 周术诚;三维复杂形状拼接与破碎物体复原技术研究[D];西北大学;2007年

5 潘荣江;计算机辅助文物复原中的若干问题研究[D];山东大学;2005年

6 吕科;基于物体轮廓的曲线匹配技术研究[D];西北大学;2003年

相关硕士学位论文 前1条

1 樊少荣;破碎刚体互补形状匹配与拼接方法研究[D];西北大学;2005年

【相似文献】

相关期刊论文 前3条

1 许雷,张恒义,郑筱祥,俞锋,姜节凯;荧光视网膜血管骨架图快速提取法[J];科技通报;1999年02期

2 金凯;石振锋;牛夏牧;;基于顶点重要性骨架图的视点快速选择算法[J];哈尔滨工业大学学报;2012年05期

3 ;[J];;年期

相关硕士学位论文 前3条

1 桑文平;曲面网格骨架图的编辑与分割[D];大连理工大学;2010年

2 朱登奎;基于骨架图的曲面四边形剖分算法[D];大连理工大学;2010年

3 周胜军;Reeb骨架图的扫描提取算法[D];大连理工大学;2008年



本文编号:1524278

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1524278.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户424c2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com