摘要：提出一种基于积分不变量的断裂面匹配算法,并利用3D打印技术实现修复结果的仿制。计算在多尺度下断面点的体积积分不变量,寻找邻域相似特征点集形成匹配约束簇。对约束簇进行特征提取及表示,根据簇表面的凹凸互补性,得到初始匹配簇对。运用空间几何一致性约束投票及寻找最大独立集的方法对非正确匹配对进行剪枝,即把粗匹配问题转成最优化问题。在粗匹配的基础上,采用ICPIF进行两两碎块精确对齐。利用三维快速成型设备,将每个文物碎片进行3D打印实现复原结果的仿制,进而验证匹配结果的正确性。实验结果表明,该算法能较好的实现碎块匹配和拼接,实现文物的虚拟修复。

摘要：血管的中心路径提取是虚拟血管镜的重要组成部分,它提供了自动导航的路径.本文提出一种新的内窥路径生成方法,用改进L1中值算法对体素点云化的脑血管数据进行骨架的提取.首先,对核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)增强血管数据进行基于统计的分割算法进行分割;其次,对推广的Roberts算子在体素空间分割出的单体素点边界进行体素点的点云化,生成点云模型;最后,在点云空间中运用基于法向信息的L1中值算法进行骨架提取.该过程克服了传统方法在体素中进行骨架提取时对数据缺失、孤点敏感的局限性,并且对下采样后的点云化数据提取的骨架效率高,骨架居中性较好,最终把骨架用作脑血管虚拟内窥的自动漫游路径,实现自动导航.

摘要：为了有效地度量空间曲面相似性,针对噪声敏感、部分匹配的受损文物碎块模型,提出一种基于空间曲面特征优化的匹配算法.首先计算模型表面点体积积分不变量形成匹配约束簇,提取匹配约束簇特征,并结合曲面凹凸互补性得到初始匹配簇对;然后定义3类空间几何一致性约束,并采用最大独立集方法对非正确匹配对进行消除,求解粗匹配最优化问题;最后在粗匹配实验基础上,采用不变特征迭代最近点进行精确对齐.实验结果表明,该算法能较好地实现高噪声影响下存在部分匹配关系的受损文物虚拟拼接.

摘要：为了有效地解决文物虚拟复原中因断裂部位表面受损严重而造成的几何特征缺失,导致已有的模型重组方法失效的问题,提出一种基于文物模型表面纹饰几何特征的交互式破损文物重组方法.首先通过生成显示脊线得到碎片表面纹饰的几何结构和主动轮廓线;然后领域专家根据几何纹饰的连贯性确定待拼合碎片的邻接关系,并给出初始位置及碎片的表面邻接约束,采用区域生长方法确定表面邻接约束点的最终位置;再以表面邻接约束点为中心获取初始匹配点集,并采用线段约束筛选出待拼合碎片间的最优匹配点对集;最后采用基于穷举搜索的形状匹配方法计算刚体变换,实现碎片拼合.实验结果表明,该方法能够实现复杂碎片的准确拼合.

摘要：提出了一种基于邻接约束的计算机辅助匹配方法,该方法的重点在于关注处理流程中的用户领域经验和直觉。通过对拼合过程中几何约束的定性和定量分析,并定义一种灵活、可扩展的描述符,将碎片的所属位置限制在一个合理的空间范围内,由此确定拼合线索。在系统的设计上考虑到专家的领域知识,通过规范其操作规则,引导受损文物的重组。实验表明该系统的有效性。