Tên luận án:
TÁI TẠO VÀ PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG 3D DỰA TRÊN NGỮ NGHĨA VÀ HÌNH HỌC
Ngành:
KHOA HỌC MÁY TÍNH
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào việc tái tạo và phân tích đối tượng 3D dựa trên ngữ nghĩa và hình học, đặc biệt ứng dụng trong lĩnh vực bảo tồn di sản văn hóa. Nghiên cứu này giải quyết nhu cầu cấp thiết về việc số hóa, phục dựng và phân tích các hiện vật Chăm tại các bảo tàng, như Bảo tàng Điêu khắc Chăm ở Đà Nẵng và di tích Mỹ Sơn, nơi mà các phương pháp hiện tại còn hạn chế về khả năng phân tích sâu đặc trưng và nhận dạng.
Đề tài đề xuất một phương pháp tổng thể bao gồm tái tạo mô hình 3D từ tập ảnh và các kỹ thuật phân tích, chú thích ngữ nghĩa trên mô hình đối tượng 3D. Các đóng góp chính bao gồm việc phát triển quy trình thu thập dữ liệu ảnh để số hóa hiện vật cổ, cùng với phương pháp phân rã tập điểm 3D thông qua chia nhỏ bề mặt, xác định độ cong và đường đặc trưng. Luận án cũng trình bày phương pháp phân mảnh đối tượng 3D dựa trên thuật toán phân cụm và phân tích độ cong bề mặt.
Một điểm nổi bật là đề xuất phương pháp chú thích ngữ nghĩa đối tượng 3D, kết hợp giữa phân đoạn và chú thích trên ảnh 2D sử dụng kỹ thuật học sâu, cùng với chú thích đối tượng 3D dựa vào bản đồ độ sâu từ tập ảnh tương đồng. Các phương pháp này đã được triển khai và thử nghiệm thành công trên dữ liệu thực tế từ các bảo tàng Chămpa của Việt Nam. Kết quả bước đầu đã thu thập ảnh và tái tạo thành công một số tượng Chăm cổ, tạo cơ sở dữ liệu số hóa quan trọng phục vụ công tác tu bổ, bảo tồn, quản lý du lịch và quảng bá văn hóa Chăm, cũng như khả năng phục hồi các mô hình bị khiếm khuyết.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- Chương 1. TÁI TẠO VÀ PHÂN TÍCH MÔ HÌNH 3D
- 1.1. Mô hình đối tượng 3D
- 1.2. Tái tạo mô hình 3D
- 1.2.1. Tái tạo mô hình 3D bằng cách quét đối tượng
- 1.2.2. Tái tạo mô hình 3D từ tập ảnh 2D
- 1.2.2.1. Thu thập và tiền xử lý dữ liệu ảnh 2D
- 1.2.2.2. Mô hình máy chụp ảnh
- 1.2.2.3. Xác định tập điểm đặc trưng bất biến
- 1.2.2.4. Xác định vị trí camera của ảnh từ tập điểm đặc trưng bất biến
- 1.2.2.5. Tái tạo mô hình 3D từ ảnh chụp 2D
- 1.3. Đặc trưng ngữ nghĩa và hình học trên mô hình 3D
- 1.3.1. Đặc trưng hình học trên mô hình 3D
- 1.3.2. Đặc trưng ngữ nghĩa trên mô hình 3D
- Kết luận chương 1
- Chương 2. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƯNG TRÊN ẢNH 2D VÀ MÔ HÌNH 3D
- 2.1. Đặt vấn đề
- 2.2. Phương pháp nhận dạng và phân tích đặc trưng trên ảnh
- 2.2.1. Một số kỹ thuật phân tích đặc trưng trên ảnh 2D
- 2.2.2. Phương pháp mô tả đặc trưng HOG
- 2.2.3. Phương pháp mô tả đặc trưng SIFT
- 2.2.4. Một số phương pháp nhận dạng đối tượng bằng kỹ thuật học sâu
- 2.3. Phương pháp phân tích đặc trưng mô hình 3D
- 2.3.1. Chia nhỏ bề mặt trên tập điểm 3D
- 2.3.2. Tính độ cong của bề mặt trên đối tượng 3D
- 2.3.3. Kết quả thực nghiệm phân tích đường đặc trưng trên ảnh 2D và tập điểm 3D
- a) Kết quả thực nghiệm phân tích đường đặc trưng trên ảnh 2D
- b) Kết quả thực nghiệm phân tích đường đặc trưng trên tập điểm 3D
- 2.4. Phương pháp phân mảnh trên mô hình 3D
- 2.4.1. Phân mảnh đối tượng 3D dựa trên độ cong hình học
- 2.4.2. Kết quả thực nghiệm phân mảnh đối tượng 3D
- Kết luận chương 2
- Chương 3. PHÂN TÍCH VÀ NHẬN DẠNG NGỮ NGHĨA TRÊN ĐỐI TƯỢNG 2D/3D
- 3.1. Nhận dạng đối tượng 2D
- 3.2. Nhận dạng đối tượng 3D
- 3.3. Nhận dạng và phân tích đặc trưng ngữ nghĩa trên đối tượng 3D
- 3.3.1. Tương quan giữa tập điểm bất biến 2D và tập điểm 3D
- 3.3.2. Chú thích ngữ nghĩa trên ảnh 2D và mô hình 3D
- 3.4. Kết quả thực nghiệm gán nhãn khuôn mặt trên mô hình 3D
- 3.5. Kết quả thực nghiệm chú thích ngữ nghĩa trên mô hình 3D
- Kết luận chương 3
- KẾT LUẬN
- 1. Kết luận
- 2. Các kết quả đạt được
- 3. Hướng nghiên cứu tiếp theo
- CÁC BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN