基于图像的旋转体文物重建系统的研究与实现

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a_yelang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
博物馆是收集、保护和展示各种重要文物的场所,但展览空间有限,在实现资源共享、传播古老中国文化方面存在诸多限制。随着计算机和网络的发展,用数字化手段建成基于网络的数字化博物馆系统,可以较好地解决这些问题。而文物的三维重建技术则是数字化博物馆建设中最关键的技术之一。旋转体是文物中比较常见的一类。在出土的大量文物中,许多陶器、瓷器、铁器、铜器等都是旋转体,旋转体的三维重建技术在文物保护、展示等方面具有重大意义。因此,研究如何从现实世界直接和快速地重建旋转体的三维模型,逐渐成为计算机图形学和计算机视觉领域的研究者努力的目标。根据使用设备的不同,旋转体的三维重建主要可以分为两类方法:基于三维扫描的方法和基于二维图像的方法。前者能够精确获取旋转体的三维点云模型,但具有代价昂贵、使用方法具有侵略性、适用范围受限、数据采集不完善等缺点,并不适用于旋转体文物。后者则以使用摄像设备的方法为主,具备成本低、设备灵活、彩色纹理获取简单等特点。基于二维图像的方法也主要有两类:一类是由二维图像重建出三维点云模型,再进行表面重建,不但适用于旋转体对象,也适用于其它现实物体,但获取的点云模型通常存在噪声多、数据点稀疏不完整等问题。另一类充分利用了旋转体特有的几何结构,通过二维图像直接估计旋转体的旋转轴和母曲线,是旋转体三维重建研究的主流方法,但通常难以获取完整的纹理信息。本文在前人工作的基础上,研究设计基于多幅图像的旋转体文物重建系统。该系统使用价格较低的照相机设备取代三维扫描仪来获取三维点云模型,既可以解决三维扫描仪设备价格昂贵的问题,还能获取到完整的纹理信息。同时充分利用旋转体固有的几何特性,通过计算旋转轴和母曲线重建三维表面模型,比通用的重建方法更有针对性,能有效处理点云模型获取过程中遗留下来的噪声多、数据点稀疏不完整等问题。本文的主要工作包括以下几个方面:1)利用旋转体结构上特有的几何特性,研究并实现基于图像的旋转体文物重建系统,并对系统中采用的关键技术进行研究,分析实验结果2)采用SDM方法拟合母曲线。为了降低点云稀疏和噪声点多等问题对算法的影响,在进行曲线拟合之前,引入移动最小二乘法进行预处理,改善重建结果。
其他文献
近年来,随着电子技术和无线通信技术日新月异,出现了低成本、低能耗、多功能的传感器节点。这些传感器节点体积小,可以进行短距离的通信,它们通常由传感器、数据处理以及通信
在信息技术、网络技术和通讯技术为基础的电子商务环境下,信息社会的快速发展使得旅游信息资源数量日益庞大,以致于人们在面对海量的旅游信息时往往会无从入手,对旅行地区及
随着Internet的快速发展和日益普及,电子邮件作为一种经济、快捷的通讯方式,已经成为互联网用户必备的交流工具。然而,随之产生的垃圾邮件的泛滥也给用户带来了极大的不便,由
随着企业规模的增大,网络设施的不断完善,传统的集中式管理已经不能满足现代企业中的人员组织管理的需求,急需一种能够满足客户对安全性、响应时间及大数据量的高要求的新型
随着无线技术的快速发展和便携式计算机的大量普及,人们希望在移动过程中也能使用便携式设备接入网络以进行相互通信。现有的移动网络技术主要有两种类型,一种是需要固定网络设
信息社会,网络的普及给人们带来了方便,然而,随之而来的网络安全问题却阻碍了其发展。采用防火墙技术来保护网络已成为一种最基本、最重要的手段。但随着网络技术的发展,网络的攻
车间作业调度问题是制造系统的一个研究热点,在理论研究方面也是最为困难的问题之一。此问题具有约束性,非线性,不确定性和大规模性,已被证明调度问题是NP-Hard问题,很难求得
自然语言是人类智慧和社会独特而重要的一部分。有理由相信对于自然语言自动处理和理解的技术将在人们的日常生活中起到极大的作用。并且目前确实存在这方面的大量应用。比如
可视化技术是指利用计算机图形学相关知识,对数据进行处理,然后渲染出清晰图形供操作人员进行分析和解释的技术。用来寻找油气矿藏的地震勘探技术广泛使用可视化技术来解析地
随着无线通信和数字电子技术的发展,由低成本、低功耗、多功能的无线传感器节点组成的无线传感器网络得到迅速发展。无线传感器网络是由许多无线传感节点密集分布组成的,它具有