论文题目: 计算机辅助文物复原中的若干问题研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机软件与理论
作者: 潘荣江
导师: 孟祥旭
关键词: 文物复原,碎片拼接,边界线提取,曲率计算,旋转轴估计
文献来源: 山东大学
发表年度: 2005
论文摘要: 文物是人类在历史发展过程中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。但是,绝大部分文物出土时存在不同程度地人为和自然的损坏。文物修复是考古和文物研究中一项必不可少的、技术性很强的工作,任务十分繁重。利用计算机辅助文物复原,特别是利用图形、图像和虚拟现实技术对文物碎片进行虚拟拼接,不仅可以降低文物修复的难度、减少人为因素对文物的损坏,而且可以把复原文物的数字模型应用于数字博物馆的文物展示和检索中,实现资源共享,提高工作效率。因此计算机辅助文物复原既具有极大的理论研究价值,又具有重要的应用背景。 由于数据获取复杂、计算量大等原因,20世纪90年代以前国内外计算机辅助文物复原的研究工作进展比较缓慢。但是近年来计算机性能大幅度提高,存储设备容量成倍增加,扫描仪、数码照相机、数码摄像机、三维扫描仪等数字获取设备日益普及,网格环境下的计算服务也逐渐发展,计算机辅助文物复原受到了国内外研究人员的重视,成为目前计算机图形学和计算机视觉领域研究的热点问题之一。 计算机辅助文物复原涉及到数据获取、碎片拼接、缺损部分的填充等多项研究内容。其中碎片拼接是文物修复人员最关心的内容,是文物修复工作的难点。计算机辅助文物复原的研究对象分为平面碎片和曲面碎片两类。其中陶器、瓷器碎片是数量最多的一类曲面碎片,在考古研究中具有重要地位。根据制作工艺,大部分陶器、瓷器的外表面是一个旋转曲面,其碎片称为旋转型曲面碎片。平面文物碎片的数字化表示一般是二维图像。用三维扫描仪采样曲面碎片的表面,可以得到稠密均匀的采样点云。与传统的网格数据处理相比,点云具有数据真实、几何结构简单等优势,而且基于采样点的数字几何处理研究也在不断深入,逐渐成熟。在本文的研究中采用点云作为曲面碎片的数字化表示。 在计算机辅助文物复原中碎片拼接一般分为三个阶段,首先对碎片进行
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1．1 文物与文物修复
1．2 计算机辅助文物复原
1．3 国内外研究现状
1．3．1 平面碎片的拼接
1．3．2 曲面碎片的拼接
1．4 本文的工作
1．4．1 工作基础
1．4．2 研究内容
1．5 论文的结构
第2章 平面碎片的拼接
2．1 预处理
2．2 数字曲线曲率的计算
2．3 数字曲线特征点的提取
2．4 所有最长公共子序列的检测
2．5 重叠检测
2．6 实验分析
第3章 曲面碎片边界线的提取
3．1 均匀栅格结构
3．2 边界概率的计算
3．2．1 最大角度量
3．2．2 半圆盘度量
3．2．3形状度量
3．2．4 综合标准
3．3 封闭边界线的提取
3．4 最大圈算法
3．5 实验分析
第4章 旋转型曲面碎片旋转轴和母曲线的估计
4．1 旋转型曲面碎片的数据模型
4．2 法向量的计算及其PLucKER坐标表示
4．3 旋转轴的估计
4．4 母曲线的拟合
4．5 特征计算
4．6 实验分析
第5章 旋转型曲面碎片的拼接
5．1 旋转轴的对齐
5．2 边界线的处理
5．3 曲面碎片的拼接
5．4 实验分析
第6章 总结与展望
6．1 本文总结
6．2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参与科研项目情况
发布时间: 2006-05-30
参考文献
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