隨著世界文化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大,從各地出土的文物作為歷史文明的見證、成千上百年來社會發(fā)展進步的縮影,其保護工作逐漸被大眾和有關(guān)部門重視起來。同時,三維重建技術(shù)的進一步普及,為文物的永久性保存提供了有力的工具,為更深層次的文物數(shù)據(jù)分析提供支持,充分提升了文物的應(yīng)用研究價值。本課題利用三維重建技術(shù),采用更為高效的改進算法組合,旨在為對文物數(shù)據(jù)的采集量身打造一套三維重建方案,并建立起文物數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。從而最大程度地將文物的完整模型進行數(shù)字化保存,實現(xiàn)對文物數(shù)據(jù)的保護工作。在三維重建技術(shù)的特征檢測階段,本文使用了多種點云特征匹配算法,將算法由原本的二維形式推廣到三維空間,并運用到實際的文物點云數(shù)據(jù)當中。根據(jù)結(jié)果相互比較,總結(jié)出每種算法的使用范圍,以便能夠根據(jù)不同文物的特征,選擇較為合適的特征匹配方案。在三維重建技術(shù)的配準階段,本文提出了一種基于迭代最近點的配準加速算法。該算法以解決傳統(tǒng)算法存在的問題為出發(fā)點,采用新定義的目標函數(shù)以及新的選點策略來加速配準進程。同時,利用多組數(shù)據(jù)對改進算法的效果進行驗證,并應(yīng)用于實際的文物點云數(shù)據(jù),驗證了改進算法的優(yōu)越性和魯棒性。在三維重建技術(shù)的表面重構(gòu)階段,本...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 三維重建技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 點云配準算法研究現(xiàn)狀
        1.3.3 當前存在的主要問題
    1.4 本文的研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 三維點云特征檢測方法研究
    2.1 特征點檢測的標準
    2.2 基于SIFT算法的特征檢測
        2.2.1 算法的三維推廣
        2.2.2 檢測結(jié)果及分析
    2.3 基于Harris算法的特征檢測
        2.3.1 算法的三維推廣
        2.3.2 檢測結(jié)果及分析
    2.4 基于搜索鄰域算法的特征檢測
        2.4.1 搜索鄰域的設(shè)置
        2.4.2 實驗結(jié)果的統(tǒng)計與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 三維點云配準方法研究
    3.1 傳統(tǒng)算法及其變種的分析
        3.1.1 傳統(tǒng)算法的概述
        3.1.2 傳統(tǒng)算法存在的問題
    3.2 改進算法的提出
        3.2.1 目標函數(shù)的改進
        3.2.2 點對選取的改進
    3.3 改進算法的實現(xiàn)
        3.3.1 點云法向信息的計算
        3.3.2 點云的存儲與組織形式
    3.4 實驗結(jié)果及分析
        3.4.1 相關(guān)參數(shù)的設(shè)置實驗
        3.4.2 與另一種簡單策略的比較
        3.4.3 改進算法的配準實驗
    3.5 本章小結(jié)
第4章 三維點云表面重構(gòu)方法研究
    4.1 基于Poisson算法的表面重構(gòu)
        4.1.1 傳統(tǒng)算法的實現(xiàn)原理
        4.1.2 基于線性插值的改進
        4.1.3 實驗結(jié)果及分析
    4.2 基于三角貪婪算法的表面重構(gòu)
        4.2.1 算法的實現(xiàn)原理
        4.2.2 算法局限性的分析
        4.2.3 實驗結(jié)果及分析
    4.3 表面重構(gòu)的孔洞修補方案
        4.3.1 擬合函數(shù)的構(gòu)建
        4.3.2 平滑處理修復
        4.3.3 數(shù)據(jù)重采樣修復
        4.3.4 修復結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 三維點云可視化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)需求分析
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.1 功能模塊設(shè)計
        5.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.2.3 開發(fā)環(huán)境及工具
    5.3 系統(tǒng)模塊的實現(xiàn)
        5.3.1 輸入輸出處理模塊
        5.3.2 三維重建算法處理模塊
        5.3.3 用戶交互處理模塊
    5.4 系統(tǒng)功能測試
        5.4.1 輸入輸出模塊功能測試
        5.4.2 三維重建模塊功能測試
        5.4.3 用戶交互模塊功能測試
    5.5 文物數(shù)據(jù)三維重建結(jié)果的展示
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號：4008114