一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法，用三維重構(gòu)技術(shù)對(duì)青銅器銘文進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得高精度的青銅器銘文三維模型；青銅器銘文均為鑄銘或刻銘，青銅器銘文三維模型高精度的記錄了這種文字凹槽或突起，其三維模型經(jīng)過曲率分析后，模型上無銘文較光滑處為低曲率處，有銘文位置為高曲率處，在文字部位，發(fā)生了曲率變化；通過高曲率處的特征線捕捉與繪制，能高精度的提取與記錄青銅器銘文的形態(tài)信息；青銅器銘文多不在同一平面上，基于三維模型曲率分析提取和記錄的特征線亦是三維空間內(nèi)形態(tài)特征，經(jīng)過逐個(gè)文字的正射投影后，獲得青銅器銘文的正射影像圖。本發(fā)明能保證銘文信息的精確性和提取過程的效率性。
【專利說明】一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提取青銅器銘文信息的方法，具體地說，涉及一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的青銅器銘文記錄方式主要局限在摹録與拓印兩種方式。
[0003]摹録是后人依照青銅器銘文的文字形態(tài)“用依樣描畫的方法過錄”，是對(duì)青銅器銘文筆畫的描繪，記錄結(jié)果僅是青銅器銘文文字的大致筆畫特征，是一種主觀判斷和記錄，無疑造成了青銅器銘文信息的極大損失；
[0004]另一方面，拓印是一種古老的中國傳統(tǒng)藝術(shù)形式，直到今天，還應(yīng)用于青銅器銘文的信息記錄。但是，由于拓片制作完全依賴于制作方法，紙張的厚度、拓制時(shí)紙張的濕潤程度、拓印工具種類與工藝、拓印力度的大小、拓印的方式和手法都是影響拓印質(zhì)量的重要因素，會(huì)造成拓片質(zhì)量參差不齊；此外，為了避免拓片字口變粗，字形變得松散，需盡量保持拓片原始凹凸起伏的變化，不主張對(duì)其進(jìn)行托裱，從而使得拓片對(duì)保存環(huán)境的要求極為苛刻；最后，青銅器看則堅(jiān)實(shí)，實(shí)則脆弱，制作拓片會(huì)接觸青銅器表面，反復(fù)的“捶打”疊墨動(dòng)作會(huì)對(duì)青銅器造成很大的傷害。因此，出于對(duì)文物保護(hù)的目的，有必要限制在文物上進(jìn)行拓制的行為，中華人民共和國文物保護(hù)法已明文規(guī)定“復(fù)制、拍攝、拓印館藏文物，不得對(duì)館藏文物造成損害”。
[0005]然而沒有了拓片，考古與文物的相關(guān)研宄依賴于拓片的研宄就受到阻礙。拓片圖像所呈現(xiàn)出的獨(dú)特鮮明的黑白形式、圖底關(guān)系、形狀輪廓等視覺信息對(duì)藝術(shù)領(lǐng)域的造型、構(gòu)圖等研宄有著特殊的價(jià)值和意義，而這些特征是普通照片不具備與無法替代的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法，該方法不僅能將銘文信息進(jìn)行數(shù)字化的提取和記錄，而且能保證銘文信息的精確性和提取過程的效率性。
[0007]其具體技術(shù)方案為:
[0008]一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法，利用三維重構(gòu)技術(shù)對(duì)青銅器銘文進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得高精度的青銅器銘文三維模型。青銅器銘文均為鑄銘或刻銘，即在青銅器表面有明顯、較規(guī)整的文字凹槽或突起。青銅器銘文三維模型高精度的記錄了這種文字凹槽或突起，其三維模型經(jīng)過曲率分析后，模型上無銘文較光滑處為低曲率處，有銘文位置為高曲率處。即在文字部位，發(fā)生了較大的曲率變化。通過高曲率處的特征線捕捉與繪制，即可高精度的提取與記錄青銅器銘文的形態(tài)信息。此外，青銅器銘文多不在同一平面上，基于三維模型曲率分析提取和記錄的特征線亦是三維空間內(nèi)形態(tài)特征，經(jīng)過逐個(gè)文字的正射投影后，可獲得青銅器銘文的正射影像圖。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0010]本發(fā)明不僅能將銘文信息進(jìn)行數(shù)字化的提取和記錄，而且能保證銘文信息的精確性和提取過程的效率性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是青銅器銘文照片；
[0012]圖2是青銅器銘文三維重構(gòu)模型；
[0013]圖3是青銅器銘文三維模型曲率分析；
[0014]圖4是青銅器銘文特征線條捕捉；
[0015]圖5是青銅器銘文特征線條正投影；
[0016]圖6是青銅器銘文特征線條正射影像圖；
[0017]圖7是青銅器銘文特征線條仿拓片效果。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0019]1、青銅器銘文信息三維重構(gòu):根據(jù)青銅器銘文的鑄造特征與保存狀況，銘文線條細(xì)、體量較小者，可利用高精度白光、激光三維掃描儀進(jìn)行三維重構(gòu)；銘文線條較粗、體量較大者，可利用基于序列圖像的三維重構(gòu)方法對(duì)青銅器銘文進(jìn)行三維重構(gòu)。青銅器銘文原始照片如圖1所示，青銅器銘文三維重構(gòu)模型如圖2所示。
[0020]2、青銅器銘文特征曲率分析:基于青銅器銘文三維模型，進(jìn)行模型表面曲率分析，利用曲率分析識(shí)別出青銅器銘文位置。曲率分析結(jié)果可用于確定其曲率連續(xù)性的級(jí)別，同時(shí)顯示青銅器銘文模型曲率的不連續(xù)性，并創(chuàng)建出青銅器銘文曲率分析圖形。青銅器銘文模型曲率分析結(jié)果如圖3所示。
[0021]在分析銘文曲率時(shí)，可從以下幾個(gè)方面控制青銅器銘文模型曲率圖形:
[0022](I)數(shù)量-控制所創(chuàng)建曲率圖形的數(shù)量?？稍诓煌那蚀笮√帾?dú)立編輯所創(chuàng)建圖形的數(shù)量。
[0023](2)質(zhì)量-控制圖形在高曲率處的圖像密度。
[0024](3)第二質(zhì)量-控制圖形在低曲率處的圖像密度。
[0025](4)比例-控制圖形在高曲率處的圖像深度。
[0026](5)第二比例-控制圖形在低曲率處的圖像深度。
[0027](6)色彩-控制圖形在高曲率處的圖像色彩。
[0028](7)第二色彩-控制圖形在低曲率處的圖像色彩。
[0029](8)圖形樣式-曲率圖像的顯示和連接方式。
[0030]3、青銅器銘文特征信息提取與記錄:基于青銅器銘文曲率分析，銘文邊緣處為高曲率，無銘文特征處為低曲率，通過曲率分析結(jié)果判斷銘文邊界，擬合銘文邊界線條，以達(dá)到提取銘文信息的目的，獲得的銘文特征線條如圖4所示。
[0031]在提取與記錄銘文信息時(shí)，可從以下幾個(gè)方面控制青銅器銘文線條圖形:
[0032](I)擬合閾值-控制擬合銘文特征線條的曲率閾值。
[0033](2)線條間距-控制銘文特征線條的連續(xù)性。
[0034](3)線條曲率-控制銘文特征線條的平滑度。
[0035]4、青銅器銘文特征線正投影:圖4中所獲得的銘文特征線，為正視效果，不在統(tǒng)一平面內(nèi)，中心銘文變形較小，四周銘文變形較大。要獲得銘文正射影像，需進(jìn)行銘文特征線正投影，具體過程如下:
[0036](I)分割銘文自由曲面:以單獨(dú)銘文所在范圍為基準(zhǔn)，分割青銅器銘文三維模型為獨(dú)立的銘文自由曲面。
[0037](2)確立單獨(dú)銘文正投影平面:通過單獨(dú)銘文所在自由曲面，擬合其正投影平面。
[0038](3)銘文特征正投影:以正投影平面為基準(zhǔn)，進(jìn)行銘文特征線正投影。正投影位置為銘文正視位置。正投影過程如圖5所示，正投影結(jié)果如圖6所示。青銅器銘文特征線條仿拓片效果如圖7所示。
[0039]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，后期可根據(jù)銘文正射影像制作出各種所需銘文數(shù)字拓片效果。任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于三維重構(gòu)技術(shù)的青銅器銘文信息提取與記錄方法，其特征在于，利用三維重構(gòu)技術(shù)對(duì)青銅器銘文進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得高精度的青銅器銘文三維模型；青銅器銘文為鑄銘或刻銘，在青銅器表面有明顯、規(guī)整的文字凹槽或突起，青銅器銘文三維模型高精度的記錄了這種文字凹槽或突起，其三維模型經(jīng)過曲率分析后，模型上無銘文較光滑處為低曲率處，有銘文位置為高曲率處，在文字部位，發(fā)生了曲率變化；通過高曲率處的特征線捕捉與繪制，能高精度的提取與記錄青銅器銘文的形態(tài)信息；青銅器銘文多不在同一平面上，基于三維模型曲率分析提取和記錄的特征線亦是三維空間內(nèi)形態(tài)特征，經(jīng)過逐個(gè)文字的正射投影后，獲得青銅器銘文的正射影像圖。
【文檔編號(hào)】G06K9/46GK104504749SQ201410759302
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月6日
【發(fā)明者】盧軒, 韓博, 付文斌, 劉成, 梁彥民, 韓建武, 陳園 申請(qǐng)人:陜西歷史博物館