基于断裂面特征点匹配的文物碎片重组方法

胡佳贝; 周蓬勃; 耿国华; 张勇杰; 杨稳; 陆正杰

doi:doi:10.3788/AOS201939.0915002

光学学报, 2019, 39 (9): 0915002, 网络出版: 2019-09-09

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Reassembly Method of Cultural Relics Based on Feature Point Matching of Fracture Surface

胡佳贝 ¹周蓬勃 ²耿国华 ^1,*张勇杰 ¹杨稳 ¹陆正杰 ¹

作者单位

¹ 西北大学信息科学与技术学院, 陕西西安 710127

² 北京师范大学艺术与传媒学院, 北京 100875

图 & 表

图 1. Delaunay邻域

Fig. 1. Delaunay neighborhood

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图 2. 几何特征示意图

Fig. 2. Geometric feature diagram

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图 3. 两组碎片的特征点对应关系图。(a)(c)含误匹配对;(b)(d)剔除误匹配对

Fig. 3. Diagrams of feature point correspondence of two groups of fragments. (a)(c) With mismatched pairs; (b)(d) without mismatching pairs

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图 4. 原始碎片。(a)~(h) 碎片1~8

Fig. 4. Raw fragments. (a)-(h) Fragment 1-8

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图 5. 部分邻接碎片重组结果。(a)碎片1、2重组结果;(b)碎片1、2重组结果彩图;(c)碎片3、4重组结果;(d)碎片3、4重组结果彩图;(e)碎片5、6重组结果;(f)碎片5、6重组结果彩图;(g)碎片6、8重组结果;(h)碎片6、8重组结果彩图

Fig. 5. Reassembly results of some adjacent fragments. (a) Reassembly results of fragment 1, 2; (b) reassembly color maps of fragment 1, 2; (c) reassembly results of fragment 3, 4; (d) reassembly color maps of fragment 3, 4; (e) reassembly results of fragment 5, 6; (f) reassembly color maps of fragment 5, 6; (g) reassembly results of fragment 6, 8; (h) reassembly color maps of fragment 6, 8

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图 6. 不同方法的重组结果对比。(a)(c)文献[ 3]方法;(b)(d)本文方法

Fig. 6. Comparison of reassembly results by different methods. (a)(c) Method in Ref. [3]; (b)(d) proposed method

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表 1不同算法的性能对比

Table1. Comparison of performances of different algorithms

Experimental data	Running time /s		Matching accuracy		Recombination error /mm
Experimental data	Method in Ref. [3]	Proposed method	Method in Ref. [3]	Proposed method	Method in Ref. [3]	Proposed method
Fragment1-2	52.315	34.745	0.821	0.881	1.2325	0.8842
Fragment3-4	20.746	13.072	0.765	0.833	1.4956	0.9151
Fragment5-6	29.135	22.941	0.639	0.904	3.2824	0.8027
Fragment 5-8	44.068	31.408	0.682	0.856	2.9401	0.9483
Fragment6-8	50.416	36.854	0.736	0.908	1.6598	0.8516
Fragment7-8	25.197	12.192	0.605	0.874	3.5875	0.9647

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胡佳贝, 周蓬勃, 耿国华, 张勇杰, 杨稳, 陆正杰. 基于断裂面特征点匹配的文物碎片重组方法[J]. 光学学报, 2019, 39(9): 0915002. Jiabei Hu, Pengbo Zhou, Guohua Geng, Yongjie Zhang, Wen Yang, Zhengjie Lu. Reassembly Method of Cultural Relics Based on Feature Point Matching of Fracture Surface[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(9): 0915002.

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Fig. 3. Diagrams of feature point correspondence of two groups of fragments. (a)(c) With mismatched pairs; (b)(d) without mismatching pairs

图 4. 原始碎片。(a)~(h) 碎片1~8

Fig. 4. Raw fragments. (a)-(h) Fragment 1-8

图 5. 部分邻接碎片重组结果。(a)碎片1、2重组结果;(b)碎片1、2重组结果彩图;(c)碎片3、4重组结果;(d)碎片3、4重组结果彩图;(e)碎片5、6重组结果;(f)碎片5、6重组结果彩图;(g)碎片6、8重组结果;(h)碎片6、8重组结果彩图

图 6. 不同方法的重组结果对比。(a)(c)文献[ 3]方法;(b)(d)本文方法

Fig. 6. Comparison of reassembly results by different methods. (a)(c) Method in Ref. [3]; (b)(d) proposed method

表 1不同算法的性能对比

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图 4. 原始碎片。(a)~(h) 碎片1~8

Fig. 4. Raw fragments. (a)-(h) Fragment 1-8

图 5. 部分邻接碎片重组结果。(a)碎片1、2重组结果;(b)碎片1、2重组结果彩图;(c)碎片3、4重组结果;(d)碎片3、4重组结果彩图;(e)碎片5、6重组结果;(f)碎片5、6重组结果彩图;(g)碎片6、8重组结果;(h)碎片6、8重组结果彩图

图 6. 不同方法的重组结果对比。(a)(c)文献[ 3]方法;(b)(d)本文方法

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