钻石原石内含物重建

发布时间：2023-04-25 04:30

　　在钻石原石的切割过程中,人们首先需要基于原石内含物的位置,设计合适的切割方案,去除原石的内含物,保留原石的洁净部分。这一工作同时要求尽可能提高原石的利用率,最大化原石的经济价值。传统的切割工作完全依赖工人的技术与经验设计原石的切割方案,效率低下,且难以将原石利用率最大化。为此,人们将钻石原石的切割规划问题作为一个最优化问题进行求解,以得到更好的原石切割方案,提高原石的利用率。这一优化问题的解受到原石表面以及内含物位置的约束。为了求解这一优化问题,我们需要重建钻石内含物的三维模型。本文在第二章中首先介绍了常见的基于图像的三维重建方法。基于重建方法使用的几何模型,本文将这些方法划分为三类,并分析了各自的优势以及局限性。受到钻石内含物结构特征以及钻石图片拍摄条件的影响,传统基于图像的三维重建方法难以解决钻石内含物的重建问题。为此,本文在第三章中针对钻石内含物成像的特点,分析传统的可视外壳方法存在的缺陷,基于光线反向追踪思想对其进行改进,提高重建方法的鲁棒性。通过评估体素的透光性,本文保留透光性低的体素作为内含物的体素模型,提高了内含物的重建质量。同时,基于体素的透光性,本文得到了原石表面的重...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 现有方法存在的问题
    1.3 本文的研究内容及主要贡献
    1.4 本文的结构安排
第2章 相关工作
    2.1 无折射现象下的多视角立体视觉重建方法
        2.1.1 基于特征点的重建方法
        2.1.2 基于表面优化的重建方法
        2.1.3 基于体素模型的重建方法
    2.2 存在折射现象下的多视角立体视觉重建方法
第3章 无折射现象下原石内含物的重建
    3.1 预备知识
        3.1.1 术语规范
        3.1.2 可视外壳方法
        3.1.3 基于体模型的光线反向追踪方法
    3.2 图片采集系统
    3.3 体素透光性评估
    3.4 图片预处理
        3.4.1 图片裁剪与背景腐蚀
        3.4.2 细节增强
    3.5 算法并行化
    3.6 结果评估
        3.6.1 合成数据
        3.6.2 原石数据集
第4章 存在折射现象下的三维模型重建
    4.1 光线折射模型
        4.1.1 前向投影过程
        4.1.2 反向投影过程
    4.2 基于反向光线追踪的重建方法
    4.3 基于精确三角网格数据的重建方法
        4.3.1 模型去噪
        4.3.2 实验结果
    4.4 折射面网格模型的优化方法
        4.4.1 图片特征点空间位置的计算
        4.4.2 实验结果
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3800708