一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法，用三维重构技术对青铜器铭文进行三维重构，获得高精度的青铜器铭文三维模型；青铜器铭文均为铸铭或刻铭，青铜器铭文三维模型高精度的记录了这种文字凹槽或突起，其三维模型经过曲率分析后，模型上无铭文较光滑处为低曲率处，有铭文位置为高曲率处，在文字部位，发生了曲率变化；通过高曲率处的特征线捕捉与绘制，能高精度的提取与记录青铜器铭文的形态信息；青铜器铭文多不在同一平面上，基于三维模型曲率分析提取和记录的特征线亦是三维空间内形态特征，经过逐个文字的正射投影后，获得青铜器铭文的正射影像图。本发明专利技术能保证铭文信息的精确性和提取过程的效率性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法
本专利技术涉及一种提取青铜器铭文信息的方法，具体地说，涉及一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法。
技术介绍
目前，公知的青铜器铭文记录方式主要局限在摹録与拓印两种方式。摹録是后人依照青铜器铭文的文字形态“用依样描画的方法过录”，是对青铜器铭文笔画的描绘，记录结果仅是青铜器铭文文字的大致笔画特征，是一种主观判断和记录，无疑造成了青铜器铭文信息的极大损失；另一方面，拓印是一种古老的中国传统艺术形式，直到今天，还应用于青铜器铭文的信息记录。但是，由于拓片制作完全依赖于制作方法，纸张的厚度、拓制时纸张的湿润程度、拓印工具种类与工艺、拓印力度的大小、拓印的方式和手法都是影响拓印质量的重要因素，会造成拓片质量参差不齐；此外，为了避免拓片字口变粗，字形变得松散，需尽量保持拓片原始凹凸起伏的变化，不主张对其进行托裱，从而使得拓片对保存环境的要求极为苛刻；最后，青铜器看则坚实，实则脆弱，制作拓片会接触青铜器表面，反复的“捶打”叠墨动作会对青铜器造成很大的伤害。因此，出于对文物保护的目的，有必要限制在文物上进行拓制的行为，中华人民共和国文物保护法已明文规定“复制、拍摄、拓印馆藏文物，不得对馆藏文物造成损害”。然而没有了拓片，考古与文物的相关研究依赖于拓片的研究就受到阻碍。拓片图像所呈现出的独特鲜明的黑白形式、图底关系、形状轮廓等视觉信息对艺术领域的造型、构图等研究有着特殊的价值和意义，而这些特征是普通照片不具备与无法替代的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法，该方法不仅能将铭文信息进行数字化的提取和记录，而且能保证铭文信息的精确性和提取过程的效率性。其具体技术方案为：一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法，利用三维重构技术对青铜器铭文进行三维重构，获得高精度的青铜器铭文三维模型。青铜器铭文均为铸铭或刻铭，即在青铜器表面有明显、较规整的文字凹槽或突起。青铜器铭文三维模型高精度的记录了这种文字凹槽或突起，其三维模型经过曲率分析后，模型上无铭文较光滑处为低曲率处，有铭文位置为高曲率处。即在文字部位，发生了较大的曲率变化。通过高曲率处的特征线捕捉与绘制，即可高精度的提取与记录青铜器铭文的形态信息。此外，青铜器铭文多不在同一平面上，基于三维模型曲率分析提取和记录的特征线亦是三维空间内形态特征，经过逐个文字的正射投影后，可获得青铜器铭文的正射影像图。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术不仅能将铭文信息进行数字化的提取和记录，而且能保证铭文信息的精确性和提取过程的效率性。附图说明图1是青铜器铭文照片；图2是青铜器铭文三维重构模型；图3是青铜器铭文三维模型曲率分析；图4是青铜器铭文特征线条捕捉；图5是青铜器铭文特征线条正投影；图6是青铜器铭文特征线条正射影像图；图7是青铜器铭文特征线条仿拓片效果。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。1、青铜器铭文信息三维重构：根据青铜器铭文的铸造特征与保存状况，铭文线条细、体量较小者，可利用高精度白光、激光三维扫描仪进行三维重构；铭文线条较粗、体量较大者，可利用基于序列图像的三维重构方法对青铜器铭文进行三维重构。青铜器铭文原始照片如图1所示，青铜器铭文三维重构模型如图2所示。2、青铜器铭文特征曲率分析：基于青铜器铭文三维模型，进行模型表面曲率分析，利用曲率分析识别出青铜器铭文位置。曲率分析结果可用于确定其曲率连续性的级别，同时显示青铜器铭文模型曲率的不连续性，并创建出青铜器铭文曲率分析图形。青铜器铭文模型曲率分析结果如图3所示。在分析铭文曲率时，可从以下几个方面控制青铜器铭文模型曲率图形：(1)数量-控制所创建曲率图形的数量。可在不同的曲率大小处独立编辑所创建图形的数量。(2)质量-控制图形在高曲率处的图像密度。(3)第二质量-控制图形在低曲率处的图像密度。(4)比例-控制图形在高曲率处的图像深度。(5)第二比例-控制图形在低曲率处的图像深度。(6)色彩-控制图形在高曲率处的图像色彩。(7)第二色彩-控制图形在低曲率处的图像色彩。(8)图形样式-曲率图像的显示和连接方式。3、青铜器铭文特征信息提取与记录：基于青铜器铭文曲率分析，铭文边缘处为高曲率，无铭文特征处为低曲率，通过曲率分析结果判断铭文边界，拟合铭文边界线条，以达到提取铭文信息的目的，获得的铭文特征线条如图4所示。在提取与记录铭文信息时，可从以下几个方面控制青铜器铭文线条图形：(1)拟合阈值-控制拟合铭文特征线条的曲率阈值。(2)线条间距-控制铭文特征线条的连续性。(3)线条曲率-控制铭文特征线条的平滑度。4、青铜器铭文特征线正投影：图4中所获得的铭文特征线，为正视效果，不在统一平面内，中心铭文变形较小，四周铭文变形较大。要获得铭文正射影像，需进行铭文特征线正投影，具体过程如下：(1)分割铭文自由曲面：以单独铭文所在范围为基准，分割青铜器铭文三维模型为独立的铭文自由曲面。(2)确立单独铭文正投影平面：通过单独铭文所在自由曲面，拟合其正投影平面。(3)铭文特征正投影：以正投影平面为基准，进行铭文特征线正投影。正投影位置为铭文正视位置。正投影过程如图5所示，正投影结果如图6所示。青铜器铭文特征线条仿拓片效果如图7所示。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，本专利技术的保护范围不限于此，后期可根据铭文正射影像制作出各种所需铭文数字拓片效果。任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法，其特征在于，利用三维重构技术对青铜器铭文进行三维重构，获得高精度的青铜器铭文三维模型；青铜器铭文为铸铭或刻铭，在青铜器表面有明显、规整的文字凹槽或突起，青铜器铭文三维模型高精度的记录了这种文字凹槽或突起，其三维模型经过曲率分析后，模型上无铭文较光滑处为低曲率处，有铭文位置为高曲率处，在文字部位，发生了曲率变化；通过高曲率处的特征线捕捉与绘制，能高精度的提取与记录青铜器铭文的形态信息；青铜器铭文多不在同一平面上，基于三维模型曲率分析提取和记录的特征线亦是三维空间内形态特征，经过逐个文字的正射投影后，获得青铜器铭文的正射影像图。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维重构技术的青铜器铭文信息提取与记录方法，其特征在于，利用三维重构技术对青铜器铭文进行三维重构，获得高精度的青铜器铭文三维模型；青铜器铭文为铸铭或刻铭，在青铜器表面有明显、规整的文字凹槽或突起，青铜器铭文三维模型高精度的记录了这种文字凹槽或突起，其三维模型经过曲率分析后，模型上无铭文较光滑处为低曲率处，有铭文位置为高曲率处，在文字部位，发生了曲率变化；通过高曲率处的特征线捕捉与绘制，能高精度的提取与记录青铜器铭文的形态信息；青铜器铭文多不在同一平面上，基于三维模型曲率分析提取和记录的特征线亦是三维空间内形态特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢轩，韩博，付文斌，刘成，梁彦民，韩建武，陈园，
申请(专利权)人：陕西历史博物馆，
类型：发明
国别省市：陕西;61