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一種文物碎片自動拼接方法

2025年05月24日 00:50

一種文物碎片自動拼接方法通常包括以下步驟：首先對待拼接處理的文物碎片進行掃描，建立每個文物碎片的三維模型。然后將三維模型網格化，并對其分別進行面劃分操作，把處于相同平滑面的頂點分入相同組，給出各個平滑面所包含的頂點。接著計算文物碎片中的每個頂點的積分不變量，根據得到的斷面以及每個頂點的積分不變量，得到每個斷面在設定閾值范圍下的積分不變量相等的特征點對。最后根據特征點對采用貪心算法得到碎片之間的匹配關系，從而根據匹配關系匹配拼接文物碎片。在面劃分操作中，通過網格所在頂點的坐標得到三維模型每個網格的法向量，將構建三維模型的每個網格都視為一個結點，網格之間的共邊關系視為連接每個結點的邊，形成描述文物碎片三維模型的無向帶權圖。為所有碎片三維模型進行一系列操作：對模型的每個頂點指定編號；對三維模型的網格按所在光滑平面進行分組，導出分組數據；分組數據包含平滑面的組集合，組集合中每個分組包含同一光滑平面內三維模型的全部頂點。對該連通圖進行深度優先遍歷 DFS，初始訪問的結點加入空組，后續遍歷的結點對比與其父結點權值差的閾值，在閾值范圍之內時，結點分入組集合；超出閾值范圍時，結點分入邊緣集合。若結點加入組集合后，則選擇一個與該結點鄰接的結點中未遍歷的結點作為下一個遍歷結點；若結點加入的是邊緣集合，則從該結點的兄弟結點（擁有相同父結點的其他結點）中選擇未訪問的結點作為下一個遍歷結點；進行與上一步相同的父子結點權值差與閾值的對比，使得邊緣結點逐漸包圍組集合的結點，直到邊緣結點的包圍閉合完成。在包圍閉合完成后，組集合包含的結點就是光滑面的所有網格；分入邊緣集合的結點即為與該光滑面邊緣鄰接的網格。從邊緣集合中任意取一個結點，繼續進行上述的遍歷操作，直到整個圖的所有結點都被遍歷為止。積分不變量計算公式為：其中，Br(P)為以斷面上的點 P 為球心半徑為 r 的球體。D 為三維中的點域，為特征函數，當 D 中的點在曲面外側即法矢方向時，為 1，當 D 中的點在曲面的內側即法矢反方向時，為 0 。此外，還可通過量化數據和幾何拼接算法，快速把多個碎片拼接比對，給出合理的拼接方式。點擊前往免費閱讀更多精彩小說

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