基于形狀骨架圖匹配的文物碎片自動重組方法
本文關(guān)鍵詞: 碎片重組 特征線 表面鄰接約束 形狀匹配 出處:《自動化學(xué)報》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了有效解決文物碎片自動重組中由于斷裂部位受損造成幾何信息丟失,采用傳統(tǒng)幾何驅(qū)動方法容易失效的問題,本文提出一種基于形狀骨架圖匹配的文物碎片自動重組方法,將碎片匹配問題轉(zhuǎn)化為碎片表面紋飾中非完整紋元的互補匹配問題.首先,通過提取文物碎片表面特征線得到碎片表面的紋飾信息;然后根據(jù)完整紋元的特征確定非完整紋元互補匹配的約束條件,采用視覺骨架剪枝的方法提取完全位于斷裂部位的非完整紋元的形狀骨架圖,基于形狀骨架圖語法及匹配約束條件判定非完整紋元是否互補匹配;接著,將碎片上非完整紋元的順序作為上層約束條件,采用基于帶剪枝深度優(yōu)先的搜索方法搜索匹配碎片;最后,以鄰接碎片上非完整紋元間公共弦的端點作為鄰接約束點,采用最小二乘法計算剛體變換參數(shù)得到碎片的初始位置,并采用迭代最近點方法將鄰接碎片精確對齊.實驗結(jié)果表明,該方法能夠有效解決斷裂部位存在缺損文物碎片的自動重組問題.
[Abstract]:In order to effectively solve the problem that the geometric information is lost due to the damage of the fracture site in the automatic recombination of cultural relic fragments, the traditional geometric driving method is easy to fail. In this paper, an automatic recombination method of cultural relic fragments based on shape skeleton map matching is proposed. The debris matching problem is transformed into the complementary matching problem of non-complete elements on the debris surface. Firstly, the decorative information of the fragment surface is obtained by extracting the feature line of the debris surface. Then according to the characteristics of the complete grain element, the constraint conditions of the complementary matching of the nonholonomic elements are determined, and the shape skeleton map of the non-complete grain element located completely in the fault position is extracted by the method of visual skeleton pruning. Based on the syntax of shape skeleton graph and matching constraints, the nonholonomic elements are determined to match each other, and the order of nonholonomic elements on the fragment is taken as the upper constraint condition, and the search method based on pruning depth priority is used to search the matching fragments. Finally, using the endpoints of common chords between nonholonomic elements on adjacent fragments as the contiguous constraint points, the initial position of the fragments is obtained by using the least square method to calculate the parameters of the rigid body transformation. The iterative nearest point method is used to precisely align the adjacent fragments. The experimental results show that the proposed method can effectively solve the problem of automatic recombination of defective fragments in the fracture site.
【作者單位】: 西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;西北大學(xué)新聞傳播學(xué)院;北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(61602380,61373117,61673319) 陜西省教育廳科學(xué)研究項目(16JK2178) 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20136101110019)資助~~
【分類號】:TP391.41
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:1524278
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