青銅器文物碎片虛擬拼接技術(shù)研究及幾何特征提取.pdf

1、由于年代久遠(yuǎn)等原因，相當(dāng)多的青銅器出土?xí)r存在破損情況，利用計(jì)算機(jī)輔助碎片虛擬拼接是青銅器文物修復(fù)保護(hù)和數(shù)字化處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對青銅器具有非剛體性，且碎片的結(jié)構(gòu)特征或紋理特征往往不明顯，導(dǎo)致碎片模型匹配困難的問題，本文就青銅器碎片虛擬拼接技術(shù)展開如下研究:
　　(1)提出青銅器碎片分類拼接思路。依據(jù)青銅器薄壁文物碎片的特點(diǎn)將其按照是否具有明顯三維特征以及碎片大小分為二維碎片和三維碎片，并且后續(xù)拼接采用分類拼接方式，即分別在二維

2、平面和三維空間進(jìn)行匹配。
　　(2)提出利用曲率特征虛擬拼接青銅器小碎片的方法。對青銅器小碎片分別進(jìn)行輪廓提取，并在平滑處理提取結(jié)果的基礎(chǔ)上計(jì)算其曲率;以曲率的局部極大值點(diǎn)作候選角點(diǎn)，再根據(jù)支撐域消除圓角點(diǎn)和偽角點(diǎn);計(jì)算相鄰兩角點(diǎn)間的弦長，以弦長作為特征序列進(jìn)行匹配;在平移旋轉(zhuǎn)過程中利用向量模的不變性進(jìn)行匹配精化處理，得到青銅器小碎片的最終拼接結(jié)果。結(jié)果表明該方法能夠有效提高拼接效率和匹配效果。
　　(3)提出結(jié)合主成分分析

3、和快速傅里葉變換進(jìn)行青銅器三維碎片虛擬拼接的方法。將輪廓曲線表示為若干特征曲線段序列，并將每段分別從世界坐標(biāo)系變換到用PCA方法建立的局部坐標(biāo)系下，然后投影到其中的兩個坐標(biāo)平面上;以該兩個坐標(biāo)平面上輪廓投影點(diǎn)的傅里葉級數(shù)和能量值為依據(jù)進(jìn)行粗匹配;將基于粗匹配得到的過渡矩陣將兩個待匹配碎片的輪廓線經(jīng)坐標(biāo)變換后投影到第三個坐標(biāo)平面，通過尋找其最長公共邊進(jìn)行精匹配，從而得到匹配結(jié)果。
　　(4)設(shè)計(jì)和開發(fā)了青銅器文物幾何特征尺寸提取系統(tǒng)