基于图像特征提取,语义标注的三维青铜器模型展示系统

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计算机技术和互联网技术日新月异,这两项技术的飞速发展和在各个领域的应用对研究文物数字化这个方向具有极大的加速效果,而且目前国内外已经取得相当数量的成果。因为文物表面可能具有很多细节,即表面纹理繁杂,所以想要准确地获取以及构建文物的曲面模型具有一定难度,在文物数字化过程中的关键是如何快速而且准确的获取文物的三维模型。一方面对文物进行保护的修补工作十分有效并充分发挥文物的各种有形价值和无形价值,另一方面在对文物的参观过程中可以在了解文物的历史背景和文化内涵的同时,减少对文物造成不可避免破坏情况的发生,也可以提升人们对文物的热爱。本论文对青铜器文物数字化建模进行研究,然后对青铜器文物进行特征提取以及语义标注,最后进行网页设计制作一个青铜器博物馆展示网页,对青铜器进行数字化操作后获得的三维模型进行展示。研究内容如下:首先,研究如何获取青铜器精确的点云数据,同时也对如何将这些点云数据进行多方面的处理也进行了一定的研究。目前想要获取青铜器的点云数据,论文讨论了两种主要的点云数据的获取方法。本论文对激光三角法和结构光法的这两种方法的原理进行了详细的分析,并分析了两种对应方法的扫描仪。论文选择使用Vivid910三维扫描仪对青铜器文物模型进行扫描来获取点云数据。论文研究了对点云数据的几种处理方法,结合青铜器的特征,获取更准确的青铜器点云数据。通过比较点云数据处理前后的青铜器模型,了解如何针对点云数据进行操作。其次,对文物数字化过程中的关键点--建模进行了研究。一方面论文对曲线曲面建模的基本理论进行了研究,另一方面对使用较多的曲线曲面,即Bezier曲线进行介绍,描述了这些曲线曲面的性质,并利用相关数学理论以及数学公式进行分析,使用这些数学理论进行计算可以得到一些数据,然后利用这些数据对相关的曲线和曲面进行绘制;最后详细介绍了青铜器文物三维模型制作的三个阶段,以及在每个阶段需要进行的操作。论文选择Geomagic软件创建青铜器的三维模型,并使用3dsmax软件对青铜器模型材质进行渲染。然后,对青铜器图像的颜色特征,纹理特征,形状特征进行提取,然后进行特征融合在网上爬取到的数据组成的图片库中使用matlab软件进行检索,得到确定的青铜器,然后对每一个青铜器进行详细的语义标注。最后,研究了网页设计过程中所需要的各种要素,利用各种软件如Photoshop进行数字化青铜器博物馆网站的网页的初步设计,然后对各个设计的网页使用Notepad++进行一步步实现,最终制作了青铜器文物数字化网页。
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