基于表面几何纹理特征的碎片复原技术研究
发布时间：2021-02-22 01:09
在大量破损陶质非薄壁文物的修复与复原过程中,由于其历史年代久远,历经自然界风化、挖掘与运送过程的损伤,文物碎片易受损缺失,断裂部位难以保证完整性,且大部分缺损情况严重。应用传统断裂轮廓线及断裂面作为匹配特征,具有一定局限性,效果不显著。因此,针对断裂面严重缺损导致基于单一特征匹配局限性大的问题,本文就表面具有几何纹理特征的陶质碎片虚拟复原技术展开研究。主要研究进展如下:（1）选取表面几何纹理作为主要匹配特征,提出两种纹理特征形状定义方式。针对传统三维破碎物体复原方法对缺损严重的碎片复原效果不佳的问题,选取表面几何纹理作为主要特征,将碎片的邻接匹配问题转化为表面纹理形状间的互补问题,能减少对断裂面几何信息的依赖性。提取碎片表面几何纹理特征,对纹理形状信息进行计算与判定,提出基于完整性、基于顶点边长VE元组的两种纹元定义方式。（2）提出一种基于纹元完整性及断裂轮廓弦长的匹配方法。将破碎文物表面的几何纹理信息作为初步匹配特征,依据基于完整性的纹元定义,通过纹元之间互补关系构造邻接碎片匹配约束规则,并对潜在匹配对加入约束权值因子,避免穷举和随机选择带来的迭代冗余;再结合断裂边界轮廓进行二次约束...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
利用三维扫描仪采集兵马俑碎片数据
图 2 利用三维扫描仪采集兵马俑碎片数据2）数据预处理。在数据采集的过程中，难免会将目标实体周围的噪声，因此，通过三维激光扫描仪得到的模型数据不能直接作为样本使用，的预处理。数据预处理包括去噪、孔洞修复、网格简化等等（如图 3 是为了更好的优化模型数据，减少冗余噪声，准确表达三维模型，易于析、处理。鉴于部分较大的噪声人工易于分辨，且为减少自动去噪的计算本研究中，碎片的较大的噪声点使用 Geomagic 软件手动删除。
(a) 颜色纹理 (b) 几何纹理 (c) 过程纹理图 7 根据表现形式的纹理分类除了以上两种分类方式，还有关于周期性纹理与随机性纹理的区分。通常将肉眼可见的、纹理特征由重复图案组成的、图元按一定布局规则排列的纹理称为具有周期性的纹理。例如瓷器、布帛上的花纹，墙砖、地砖的排列，都是纹理基元的周期性规律性排布。对于不具有明显周期性的纹理称之为随机性纹理，例如云朵、岩石、烟雾、草地等等自然界纹理。对于周期性纹理，我们更容易理解和掌握纹理的排列规则、呈现规律，对此类纹理的描述与分析更有方法可循。根据定义域二维纹理三维纹理颜色纹理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面纹理特征定义的碎片拼接方法[J]. 王飘,耿国华,张雨禾. 激光与光电子学进展. 2018(08)
[2]结合表面纹理与断裂轮廓的碎片拼接方法[J]. 王飘,耿国华,杨稳,任健. 计算机工程. 2019(02)
[3]基于特征点的秦俑断裂面匹配方法[J]. 赵夫群,耿国华. 激光与光电子学进展. 2018(04)
[4]基于多幅图像的陶瓷碗表面缺陷的局部点云重建[J]. 郭萌,胡辽林,李捷. 光学学报. 2017(12)
[5]基于轮廓线特征点的交互式文物拼接[J]. 周明全,袁洁,耿国华,张雨禾. 光学精密工程. 2017(06)
[6]基于杰卡德度量的智能拼图改进算法[J]. 曹戴,陈丽芳. 计算机工程与应用. 2018(02)
[7]以轮廓曲线为特征的断裂面匹配[J]. 李群辉,张俊祖,耿国华,周明全. 西安交通大学学报. 2016(09)
[8]基于表面邻接约束的交互式文物碎片重组[J]. 李姗姗,耿国华,周明全,李姬俊男. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(06)
[9]基于多项式确定性矩阵的SIFT医学图像配准算法[J]. 杨飒,夏明华,郑志硕. 激光与光电子学进展. 2016(08)
[10]基于Snake的点模型谷脊线提取与优化[J]. 张若男,王仁芳. 图学学报. 2015(05)
博士论文
[1]数字几何处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用[D]. 李姬俊男.西北大学 2017
[2]群体智能算法及在三维文物虚拟拼接中的应用[D]. 孙家泽.西北大学 2015
硕士论文
[1]基于多特征融合的文物碎片拼接算法研究[D]. 袁洁.西北大学 2018
[2]基于厚度特征的兵马俑碎片匹配技术研究[D]. 陆超华.西北大学 2018
[3]青铜器文物碎片虚拟拼接技术研究及几何特征提取[D]. 王栋娟.中北大学 2017
[4]基于断裂面匹配的秦俑碎片拼接方法研究[D]. 齐世霞.西北大学 2015
[5]基于特征轮廓约束的秦俑碎片曲面匹配方法研究[D]. 李静.西北大学 2015
[6]真实感大场景重建的可视化技术的研究与实践[D]. 马宇博.西北大学 2008
本文编号：3045201
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
利用三维扫描仪采集兵马俑碎片数据
图 2 利用三维扫描仪采集兵马俑碎片数据2）数据预处理。在数据采集的过程中，难免会将目标实体周围的噪声，因此，通过三维激光扫描仪得到的模型数据不能直接作为样本使用，的预处理。数据预处理包括去噪、孔洞修复、网格简化等等（如图 3 是为了更好的优化模型数据，减少冗余噪声，准确表达三维模型，易于析、处理。鉴于部分较大的噪声人工易于分辨，且为减少自动去噪的计算本研究中，碎片的较大的噪声点使用 Geomagic 软件手动删除。
(a) 颜色纹理 (b) 几何纹理 (c) 过程纹理图 7 根据表现形式的纹理分类除了以上两种分类方式，还有关于周期性纹理与随机性纹理的区分。通常将肉眼可见的、纹理特征由重复图案组成的、图元按一定布局规则排列的纹理称为具有周期性的纹理。例如瓷器、布帛上的花纹，墙砖、地砖的排列，都是纹理基元的周期性规律性排布。对于不具有明显周期性的纹理称之为随机性纹理，例如云朵、岩石、烟雾、草地等等自然界纹理。对于周期性纹理，我们更容易理解和掌握纹理的排列规则、呈现规律，对此类纹理的描述与分析更有方法可循。根据定义域二维纹理三维纹理颜色纹理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面纹理特征定义的碎片拼接方法[J]. 王飘,耿国华,张雨禾. 激光与光电子学进展. 2018(08)
[2]结合表面纹理与断裂轮廓的碎片拼接方法[J]. 王飘,耿国华,杨稳,任健. 计算机工程. 2019(02)
[3]基于特征点的秦俑断裂面匹配方法[J]. 赵夫群,耿国华. 激光与光电子学进展. 2018(04)
[4]基于多幅图像的陶瓷碗表面缺陷的局部点云重建[J]. 郭萌,胡辽林,李捷. 光学学报. 2017(12)
[5]基于轮廓线特征点的交互式文物拼接[J]. 周明全,袁洁,耿国华,张雨禾. 光学精密工程. 2017(06)
[6]基于杰卡德度量的智能拼图改进算法[J]. 曹戴,陈丽芳. 计算机工程与应用. 2018(02)
[7]以轮廓曲线为特征的断裂面匹配[J]. 李群辉,张俊祖,耿国华,周明全. 西安交通大学学报. 2016(09)
[8]基于表面邻接约束的交互式文物碎片重组[J]. 李姗姗,耿国华,周明全,李姬俊男. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(06)
[9]基于多项式确定性矩阵的SIFT医学图像配准算法[J]. 杨飒,夏明华,郑志硕. 激光与光电子学进展. 2016(08)
[10]基于Snake的点模型谷脊线提取与优化[J]. 张若男,王仁芳. 图学学报. 2015(05)
博士论文
[1]数字几何处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用[D]. 李姬俊男.西北大学 2017
[2]群体智能算法及在三维文物虚拟拼接中的应用[D]. 孙家泽.西北大学 2015
硕士论文
[1]基于多特征融合的文物碎片拼接算法研究[D]. 袁洁.西北大学 2018
[2]基于厚度特征的兵马俑碎片匹配技术研究[D]. 陆超华.西北大学 2018
[3]青铜器文物碎片虚拟拼接技术研究及几何特征提取[D]. 王栋娟.中北大学 2017
[4]基于断裂面匹配的秦俑碎片拼接方法研究[D]. 齐世霞.西北大学 2015
[5]基于特征轮廓约束的秦俑碎片曲面匹配方法研究[D]. 李静.西北大学 2015
[6]真实感大场景重建的可视化技术的研究与实践[D]. 马宇博.西北大学 2008
本文编号：3045201
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3045201.html
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