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1、國內(nèi)圖書分類號:TP391.4學校代碼:10213國際圖書分類號:681.39密級:公開工學博士學位論文工學博士學位論文三維表面數(shù)字拼接算法研究博士研究生:李孟導師:付平申請學位:工學博士學科、專業(yè):儀器科學與技術(shù)所在單位:自動化測試與控制系答辯日期:2009年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學摘要I摘要隨著數(shù)字博物館于20世紀90年代的興起,將文物轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式進行收藏、管理、展示和處理,為文物保管工作提供了新的思路。計算機圖形處理、模
2、式識別、三維信息處理技術(shù)的發(fā)展,使具有豐富特征和精細紋理的歷史文物的數(shù)字拼接成為可能,該方法具有速度快、可重復操作的特點,避免了一時不慎造成的損失,且可進行人類手工幾乎無法實現(xiàn)的拼接工作,為文物保護工作提供了全新的解決方案。然而,目前的文物碎片數(shù)字拼接方法大多是基于碎片二維形狀特征的,存在一些不足和有待解決的問題。本文以文物碎片表面三維數(shù)據(jù)為研究對象,旨在提出一套完整的、行之有效的三維表面數(shù)字拼接算法。本文系統(tǒng)綜述了三維表面數(shù)字拼接算法
3、的發(fā)展概況,闡述了模式識別和計算機圖形學的相關(guān)理論。針對文物碎片三維表面掃描數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、拓撲結(jié)構(gòu)復雜、噪聲和干擾較大等特性,以提高文物碎片分類精度和文物碎片數(shù)字拼接準確率為目的,對文物碎片自動分類算法、三維模型表面特征提取算法、三維表面數(shù)據(jù)區(qū)域分割算法以及三維數(shù)字拼接算法進行了深入研究。在文物碎片自動分類方面,考慮到目前對不同材質(zhì)、不同類型及不同年代文物碎片進行自動分類算法還未見報道這一情況,在分析濾波圖像中文字區(qū)域特性和文物碎片
4、表面三維紋理特性的基礎(chǔ)上,提出了三種基于表面特征的文物碎片自動分類算法。以二維紋理作為表面特征,利用基于Gab濾波器的數(shù)字圖像文字提取算法對圖像中的文字區(qū)域進行自動檢測和定位,從而實現(xiàn)含文字文物碎片和不含文字文物碎片的自動分類;以三維紋理作為表面特征,使用三維紋理直方圖模型和三維紋理相關(guān)函數(shù)特征作為分類特征,使用支持向量機作為分類器,實現(xiàn)文物碎片自動分類。實驗結(jié)果表明上述方法可有效進行文物碎片的自動分類。在三維模型表面特征提取算法方面,
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