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专利号: 2018112260116
申请人: 湖南六新智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种文物智能辅助引导方法,其特征在于:

1)利用毫米级和亚毫米级三维激光扫描仪器获取文物整体的密集点数据,通过多时相点数据对比,得到文物碎片局部结构的变形及缺损形状;然后,采用近景摄影测量,通过投影或纹理展开的方式获得文物的影像图,借助图像识别技术检测纹理色彩的细微变化,所述图像识别技术中采用的具体方法为:首先是对近景图像进行校正和预处理,得到文物碎片的校准图像,然后提取图像中某像素点对应的光谱曲线作为该点处的光谱特征,然后对图像进行PCA降维处理,将图像降为3维,使用基于CNN的特征提取器进行特征的提取,将提取出的特征作为空间特征,最后将光谱特征和空间特征进行线性特征融合形成谱-空特征集合,使用SVM作为分类器进行分类得到文物碎片之间色彩连续性的结果;

2)对文物碎片的图像进行图像预处理,包括对影响图像特征的噪点和反光区域进行优化处理,通过数字化处理增强图像的表面平滑度与边缘锐化;

3)对文物碎片表面的纹理和色彩特征进行分析,采用聚类算法分析文物碎片的色彩,对分析完成的文物碎片进行图像纹理特征的分析,对优化后的图像纹理特征进行匹配,便于后续对文物碎片进行匹配;

4)采用识别技术对文物碎片进行自动甄别和边缘比对,然后通过计算机寻找能够拼接在一起的文物碎片,将文物碎片拼接制作成3D数字模型;

5)将已拼接的3D数字模型和AR眼镜虚拟现实技术进行项目整合,再与HoloLens眼镜虚拟现实技术结合,达到实时精细定位与引导操作。

2.根据权利要求1所述的一种文物智能辅助引导方法,其特征在于:所述采用识别技术对文物碎片进行自动甄别和边缘比对,包括:采用识别技术判断不同文物碎片之间的表面纹理和色彩特征的连续性,并对不同文物碎片之间的边缘进行重合度匹配计算。

3.根据权利要求2所述的一种文物智能辅助引导方法,其特征在于:所述步骤2)中的图像预处理主要包括点云拼接、降噪除冗、数据分割、滤波、点云优化处理。

4.一种采用权利要求1所述文物智能辅助引导方法的引导系统,包括三维激光扫描仪、摄影机、AR系统和计算机,其特征在于:所述三维激光扫描仪和摄影机用于对文物碎片进行三维扫描并存储;所述计算机用于对文物碎片的图像进行图像预处理和文物碎片表面的纹理和色彩特征的提取和分析,并寻找能够拼接在一起的文物碎片,将碎片拼接制作成3D数字模型;所述AR系统用于将已拼接的3D数字模型和AR眼镜虚拟现实技术进行项目整合,再与HoloLens眼镜虚拟现实技术结合,达到实时精细定位与引导操作。

5.根据权利要求4所述的引导系统,其特征在于:所述三维激光扫描仪和摄影机用于对文物碎片的空间外形、表面的纹理和色彩特征的提取,将文物碎片的立体和表面信息转换为计算机能直接处理的数字信号。

6.根据权利要求4所述的引导系统,其特征在于:所述3D数字模型是通过数据获取、数据操纵、数据组织、数据分析和数据表现得到空间数据模型,它具有直接的空间信息呈现和强大的多维度空间分析功能。

7.根据权利要求4所述的引导系统,其特征在于:所述AR系统包括虚拟场景生成单元、头部跟踪设备和交互设备;其中,所述虚拟场景生成单元负责虚拟场景的建模、管理、绘制和其它外设的管理;所述头部跟踪设备跟踪用户视线变化;所述交互设备采集外部控制信号,实现对虚实结合场景的交互操作,将系统融合后的信息实时地显示在显示器中;所述HoloLens眼镜不仅提供全息影像,还可以追踪用户的声音、动作和周围环境。