破碎剛體互補形狀匹配與拼接方法研究.pdf

1、本文主要針對基于特征輪廓曲線匹配的一般剛性物體的互補形狀匹配與拼接問題開展研究，主要工作體現(xiàn)在以下幾個方面： ①通過分析破碎物體的數(shù)字化獲取過程，針對文物數(shù)據(jù)的采集問題，提出了所采用設備的功能缺陷，并給出了相應的解決方案，從一定程度上提高了數(shù)據(jù)采集的精度和速度； ②準確的提取其特征輪廓線是基于物體特征輪廓線的形狀匹配的一個關鍵技術。首次區(qū)分了三角網(wǎng)格曲面模型上的三組概念：外表面與斷裂面、內外邊及內外輪廓線。運用內外邊的性

2、質快速提取外輪廓線，采用法矢夾角計算和統(tǒng)計方法獲取了模型上斷裂面與原表面夾角的經(jīng)驗閾值及斷裂面面積的上限，進而確定候選特征點集，最后利用掃描線算法獲取包絡于候選特征點集的內輪廓線?；谝陨喜襟E提出三角網(wǎng)格曲面模型的特征輪廓線提取方法，該方法正確提取了破碎剛體模型的特征輪廓線，使空間曲線匹配得以進行。 ③為了能夠快速高效的進行破碎剛體的自動復原，給出跨界切矢約束下的3D多邊形弧串互補形狀匹配方法。運用連接點的概念并在連接點處建立唯

3、一的局部坐標系，求出多邊形弧串對應的特征參數(shù)，而后進行串匹配，最后將模型的空間變換轉化為雙目標規(guī)劃問題求解，得到模型匹配成功后的空間變換矩陣。實驗結果表明算法的效果良好。 ④為了進行破碎物體的完整復原，根據(jù)是否滿足1.4.1中的假設條件分別給出網(wǎng)格曲面模型的理想拼接與實際拼接方法，并引入了匹配對應點的調整與拼接效果的度量方法，在此基礎上對實際拼接結果進行修補，從而實現(xiàn)了基于互補匹配與拼接的破碎物體完整復原。 ⑤介紹了完成