基于Leap motion的三维文物虚拟拼接方法 被引量：13

1

作者 卢浩然 张宇 +2 位作者 牛苗苗 税午阳 周明全 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3006-3011,3017,共7页

利用三维激光扫描方式采集文物几何信息正变得越来越普遍,借助计算机技术可以实现破碎文物的虚拟复原。针对全自动几何驱动虚拟文物拼接的不足,提出一种利用Leap motion实现碎片交互拼接的方法。通过Leap Motion获得的数据实现手的运动... 利用三维激光扫描方式采集文物几何信息正变得越来越普遍,借助计算机技术可以实现破碎文物的虚拟复原。针对全自动几何驱动虚拟文物拼接的不足,提出一种利用Leap motion实现碎片交互拼接的方法。通过Leap Motion获得的数据实现手的运动模拟,交互地控制碎片模型的运动,实现两个碎片的初匹配。拼接结果将实时反馈给用户,用户可以通过控制碎片的位置优化碎片间的拼接关系。进一步采用最近点迭代算法实现两个碎片的精确匹配。将拼接结果作为新的碎片迭代地实现多个碎片的匹配和拼接。实验结果表明,该方法可以降低自动拼接技术对数据的高度依赖性实现邻接文物碎片的拼接。 展开更多

关键词 Leap MOTION 人机交互 碎片拼接 最近点迭代

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一种结构对称的破碎青铜文物的数字修复方法 被引量：9

2

作者 税午阳 周明全 +1 位作者 高飞 曲亮 《文物保护与考古科学》 北大核心 2015年第4期113-117,共5页

为有效解决结构具有对称性的破碎文物的数字修复问题,本研究利用计算机技术,提出了一种针对结构具有对称性的破碎青铜器文物的数字修复方法。首先利用三维激光扫描仪实现破碎文物的三维建模,然后采用基于特征点集的最小二乘方法计算破... 为有效解决结构具有对称性的破碎文物的数字修复问题,本研究利用计算机技术,提出了一种针对结构具有对称性的破碎青铜器文物的数字修复方法。首先利用三维激光扫描仪实现破碎文物的三维建模,然后采用基于特征点集的最小二乘方法计算破碎文物的对称平面,进而利用对称性实现破碎文物的数字修复。针对对称性计算的镜像模型与原始模型几何造型不完全一致的问题,采用非刚性配准方法实现了镜像模型的几何变形。实验结果表明,本方法能够实现破碎文物的数字修复,将为实体修复提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 破碎青铜器文物 三维建模 对称平面 非刚性配准 数字修复

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面向手势交互的古建场景快速搭建方法 被引量：3

3

作者 任镤 周明全 +2 位作者 樊亚春 钱露 税午阳 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期412-416,436,共6页

随着行业快速发展,虚拟现实应用对人机交互方式的要求越来越高,基于非接触手势控制的交互方式日益普及.针对虚拟环境下三维场景构建问题,提出一种面向Leap Motion体感交互设备的古建筑三维场景快速搭建方法.通过Leap Motion获取手部运... 随着行业快速发展,虚拟现实应用对人机交互方式的要求越来越高,基于非接触手势控制的交互方式日益普及.针对虚拟环境下三维场景构建问题,提出一种面向Leap Motion体感交互设备的古建筑三维场景快速搭建方法.通过Leap Motion获取手部运动数据,实现物理空间与三维空间的实时映射,以及三维模型交互控制与编辑;提出一种基于概率图模型的古建筑构件推荐方法,通过构造贝叶斯网络,实现古建筑各构件之间的概率关系推理;推荐结果实时反馈用户,用户可通过手势选择相应部件,并在三维空间优化模型位置,最终实现古建筑场景的快速搭建.实验证明,相比二维交互方式,本文方法有效利用三维空间信息,并实现模型推荐,因此更加直观、便捷、高效. 展开更多

关键词 手势交互 Leap MOTION 概率模型 推荐算法 三维场景建模

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低算力深度学习下的图像卡通风格化研究 被引量：1

4

作者 徐鹏飞 周腾骅 +2 位作者 武仲科 申佳丽 王醒策 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期888-895,共8页

在深入研究图像风格迁移的基础上,提出了一种适用于图形处理器性能受限情况下,卡通(cartoon)图像风格迁移训练的生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN).利用视觉几何组(visual geometry group,VGG)网络提取图片先验信息... 在深入研究图像风格迁移的基础上,提出了一种适用于图形处理器性能受限情况下,卡通(cartoon)图像风格迁移训练的生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN).利用视觉几何组(visual geometry group,VGG)网络提取图片先验信息,实现学习过程的加速;裁剪cartoonGAN模型,在保证效果的基础上,使得低性能计算条件下的网络收敛成为可能;设计合理的损失函数,保证整体风格化效果.基于tensorflow 2.0构建试验平台,通过对试验结果分析可发现,该方法的迁移效果好,稳定性强,且收敛时间短.对算法的参数和初始化方法给出了相关讨论,并提出了进一步的解决方案. 展开更多

关键词 风格迁移 深度学习 生成式对抗网络 卡通风格化

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曲线拟合下间断血管连接方法

5

作者 赵世凤 黄天佑 +2 位作者 王学松 田沄 周明全 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2303-2308,共6页

为了更好地分析血管网络的拓扑结构,弥补分割算法产生的间断现象,连接间断血管段并保持血管结构的完整性,提出一种投影曲线拟合的方法.该方法在三维血管中心线基础上,采用投影降维方式将空间曲线投影至XY平面及XZ平面;然后在平面上采取... 为了更好地分析血管网络的拓扑结构,弥补分割算法产生的间断现象,连接间断血管段并保持血管结构的完整性,提出一种投影曲线拟合的方法.该方法在三维血管中心线基础上,采用投影降维方式将空间曲线投影至XY平面及XZ平面;然后在平面上采取曲线拟合的方法将间断曲线进行拟合,通过误差平方和及确定系数来判别拟合效果;最后将拟合的结果反投影至三维空间,得到空间曲线的最终拟合效果,实现间断血管段的连接;同时,通过比较不同拟合算法的连接效果得出保留关键数据点的原则,并提出针对不同血管曲线数据集拟合算法的选择策略.实验结果表明,相对于现有连接算法,文中方法计算简单方便,拟合效果好. 展开更多

关键词 血管分割 曲线拟合 血管连接 选择策略

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基于自适应聚类中心的脑血管分割方法 被引量：4

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作者 王喆 赵世凤 +2 位作者 田沄 王学松 周明全 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期18-23,31,共7页

脑血管分割是血管病变可视化、诊断和定量分析的关键步骤.但由于脑血管几何结构复杂,所占空间面积小,因此低对比度区域的血管分割依然是难点.在传统的基于密度的统计方法基础上,进一步采用基于梯度的自适应聚类中心的K均值进行血管提取... 脑血管分割是血管病变可视化、诊断和定量分析的关键步骤.但由于脑血管几何结构复杂,所占空间面积小,因此低对比度区域的血管分割依然是难点.在传统的基于密度的统计方法基础上,进一步采用基于梯度的自适应聚类中心的K均值进行血管提取.首先,根据磁共振血管成像(MRA)图像密度特征用一个瑞利分布和两个高斯分布函数,分别对背景区域、中间组织区域以及血管区域进行建模,采用期望最大的方法进行参数估计,利用后验概率获取血管的主体部分;之后根据剩余体素中包含血管的部分多为低密度区的细小血管以及血管边界的特点,对剩余体素进行梯度化处理,并提出改进的自适应聚类中心的K均值方法对剩余体素的梯度数据进行血管的聚类操作.实验结果表明,对剩余数据梯度化的聚类方法优于传统的仅基于密度的统计方法,且能更好地获取血管的细小分支及血管的边缘区域. 展开更多

关键词 脑血管分割 有限混合模型 K均值

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三维扫描技术在古建油饰地仗修缮中的应用 被引量：2

7

作者 任镤 周明全 +2 位作者 孙爱军 税午阳 程明智 《北京印刷学院学报》 2020年第4期128-134,共7页

地仗是中国古建油饰工艺的精华所在,传统方法很难对该工艺流程进行真实量化记录。利用三维扫描技术进行空间数据几何处理、纹理映射和三维重构,可以得到准确率极高的文物三维数据。这些数据不仅为传统工艺传承保护提供客观依据,同时为... 地仗是中国古建油饰工艺的精华所在,传统方法很难对该工艺流程进行真实量化记录。利用三维扫描技术进行空间数据几何处理、纹理映射和三维重构,可以得到准确率极高的文物三维数据。这些数据不仅为传统工艺传承保护提供客观依据,同时为修缮工艺的虚拟和实体复原提供数据支持。相比于传统文字、二维影像等记录手段,三维技术可以在古建筑修缮工艺实施过程中,更准确地获得古建筑的高精度几何信息、拓扑信息和纹理信息,能够更全面、永久地保存和传播古建筑文化遗产,使传统工艺真正实现可感、可控的永久性保存。 展开更多

关键词 古建筑修缮 三维扫描 净满地仗工艺 数字几何处理

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面向磁共振影像超分辨的WGAN方法研究

8

作者 黎玥嵘 武仲科 +2 位作者 王学松 申佳丽 王醒策 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期896-904,共9页

针对磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)超分辨率重构任务,提出了Wasserstein生成式对抗网络(Wasserstein generative adversarial network,WGAN),构建了合适的网络模型与损失函数;基于残差U-net WGAN后端上采样超分模型,设计... 针对磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)超分辨率重构任务,提出了Wasserstein生成式对抗网络(Wasserstein generative adversarial network,WGAN),构建了合适的网络模型与损失函数;基于残差U-net WGAN后端上采样超分模型,设计了感知、纹理和对抗损失,用于恢复低分辨率MRI影像中的细节信息.此网络在2D-MRI的3000张脑影像上获得的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)是33.09 dB,结构相似度(structural similarity index measure,SSIM)的平均值为0.95;PSNR与SSIM的值与经典超分法相比较,分别增加了4.09 dB和0.06.这表明:网络能更好地学习MRI从低分辨率到高分辨率影像之间的映射关系;该方法有效稳定,可以广泛应用于相似系统. 展开更多

关键词 生成式对抗网络 超分辨率重构 磁共振成像 深度学习

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奇和洞古人类头骨面貌的三维虚拟复原 被引量：12

9

作者 税午阳 吴秀杰 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期745-754,共10页

2011年福建漳平发现的距今1万年左右保存完整的"奇和洞人"头骨(附下颌骨)化石,因兼有更新世晚期人类和全新世南、北方居民的混合体质特点而备受关注,为探讨华南地区新石器早期人类的体质特征和人群的迁徙、扩散提供了重要的... 2011年福建漳平发现的距今1万年左右保存完整的"奇和洞人"头骨(附下颌骨)化石,因兼有更新世晚期人类和全新世南、北方居民的混合体质特点而备受关注,为探讨华南地区新石器早期人类的体质特征和人群的迁徙、扩散提供了重要的研究材料.采用高分辨率CT对奇和洞人的头骨及下颌骨进行了扫描和三维重建,根据其不同于现生人的超长的脑颅、较大的颅容量、高而狭窄的面部、宽阔而低矮的鼻部和长而低矮的眼眶,提出了一种基于最小二乘回归和面貌统计形状模型约束的颅面交互复原方法,实现了奇和洞人生前面貌的三维虚拟复原.依据三维复原面貌并结合美工绘画技巧,生动形象地再现新石器早期人类的脑颅及面部的形态特征.此项技术为古人类颅面复原的研究提供了技术支持和参考资料. 展开更多

关键词 奇和洞人头骨 古人类化石 颅面复原 最小二乘回归 面貌统计形状模型

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三维打印技术在文物修复保护中的应用 被引量：5

10

作者 史宁昌 曲亮 +1 位作者 高飞 税午阳 《博物院》 2017年第4期131-136,共6页

本文主要探讨了三维打印技术在文物保护领域应用中涉及的技术和方法。首先介绍了三维打印技术的工作原理和在文物保护领域应用中的技术流程。然后分别以文物仿制、文物碎片拼接和残缺文物修复三个典型应用为例,对利用三维扫描和3D打印... 本文主要探讨了三维打印技术在文物保护领域应用中涉及的技术和方法。首先介绍了三维打印技术的工作原理和在文物保护领域应用中的技术流程。然后分别以文物仿制、文物碎片拼接和残缺文物修复三个典型应用为例,对利用三维扫描和3D打印技术开展文物保护的实际应用作了初步探讨。最后对三维打印技术在文物保护应用中的不足和注意事项进行了分析。 展开更多

关键词 三维打印 文物仿制 文物修复

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高斯颜色模型在瓷片图像分类中的应用 被引量：1

11

作者 郑霞 胡浩基 +1 位作者 周明全 樊亚春 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2012年第9期1115-1121,共7页

由于RGB颜色空间不能很好贴近人的视觉感知,同时也缺少对空间结构的描述,因此采用兼顾颜色信息和空间信息的高斯颜色模型以获取更全面的特征,提出了一种基于高斯颜色模型和多尺度滤波器组的彩色纹理图像分类法,用于瓷器碎片图像的分类... 由于RGB颜色空间不能很好贴近人的视觉感知,同时也缺少对空间结构的描述,因此采用兼顾颜色信息和空间信息的高斯颜色模型以获取更全面的特征,提出了一种基于高斯颜色模型和多尺度滤波器组的彩色纹理图像分类法,用于瓷器碎片图像的分类。首先将原始图像的RGB颜色空间转换到高斯颜色模型;再用正规化多尺度LM滤波器组对高斯颜色模型的3个通道构造滤波图像,并借助主成分分析寻找主特征图,接着选取各通道的最大高斯拉普拉斯和最大高斯响应图像,与特征图联合构成特征图像组用以进行参数提取;最后以支持向量机作为分类器进行学习和分类。实验结果表明,与基于灰度的、基于RGB模型的和基于RGB_bior 4.4小波的方法相比,本文方法具有更好的分类结果,其中在Outex纹理图像库上获得的分类准确率为96.7%,在瓷片图像集上获得的分类准确率为94.2%。此方法可推广应用到其他彩色纹理分类任务。 展开更多

关键词 图像分类 瓷器碎片图像分类 高斯颜色模型 多尺度滤波器组

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