数字博物馆关键技术探讨

数字博物馆是在信息时代背景下出现的一种文化遗产管理利用的新模式。它以数字化形式对自然遗产和文化遗产的各方面信息进行存储和管理,并通过计算机网络为用户提供数字化展示、教育和研究等各种服务,是计算机科学、博物馆学和传播学等多学科融合的信息服务系统。其关键技术涉及激光丈量|教学论文网|与三维扫描、基于内容的多媒体数据库检索、三维虚拟场景的人机交互、海量多媒体数据库的建立与维护、多媒体加密与数字水印等多项信息领域的新技术。它的出现和发展为计算机应用技术拓展了新的研究领域。从计算机技术角度对其关键技术进行深入研究,能对数字博物馆的进一步发展奠定坚实的技术基础,对利用现代科技手段来展示、保护、保存世界自然和文化遗产具有十分重要的意义。在完成现代远程教育工程(中心财政专项)教育部专题《西北大学考古数字博物馆》项目过程中,我们着重对数字博物馆所涉及计算机领域的关键支撑技术做了重点研究,取得了一定的成果,论文主要工作如下:1、较全面的总结了数字博物馆的基础理论,从基本概念、特点和上风、分类等三个方面说明了数字博物馆的起源、发展和现状。2、提出了通用的数字博物馆的系统组成和基于WebService技术的四层分布式数字博物馆体系结构,在总结现在数字博物馆流行的开发模式基础上,提出并实现了一种基于VRML的多用户共享虚拟环境的新数字博物馆开发模式,该模式可以动态的天生|教育论文网|三维场景,并可以操纵替身在三维场景中周游。实现了用户和数字博物馆虚拟场景的交互。3、研究了多媒体藏品数据库的建立,较全面完整地建立了数字博物馆资源编码规则及媒体素材库内容数字化的标准,提出了博物馆藏品信息指标体系规范。根据数字博物馆涉及的数据内容丰富、数据类型多和数据量庞大的特点,提出了并应用了XML虚拟数据源技术来实现高效、快速、安全的藏品多媒体数据的使用。4、提出了数字博物馆中藏品二维信息采集的规范和标准:总结了流行的Fastscan和Inspeck3D两种三维扫描仪进行三维藏品信息采集的过程及特点,指出了其在使用中的不足及相应的处理方法。提出了将SUSAN算法用于三维数据滤波的新算法,用于消除三维扫描仪产生的数据噪声。设计并介入研制了一种新的三维真彩色扫描仪,它具有非接触式,扫描【关键词】：数字博物馆XML三维扫描仪基于内容检索数字水印数字考古
【论文提纲】：第一章绪论12-241．1引言12-131．2数字博物馆的基本概念13-141．3数字博物馆的特征14-171．3．1数字博物馆的上风14-161．3．2数字博物馆的作用16-171．4数字博物馆的分类17-181．5论文选题来源及研究背景18-201．6本文研究内容20-221．7本文研究内容的组织22-231．8本章小结23-24第二章数字博物馆的体系结构与开发模式研究24-422．1数字博物馆系统组成24-272．2数字博物馆体系结构设计27-302．2．1设计原则272．2．2传统的结构27-282．2．3新的四层结构28-302．3数字博物馆的开发模式研究30-412．3．1常见的数字博物馆开发模式30-322．3．2一种新的数字博物馆开发模式32-412．3．2．1概述322．3．2．2相关技术先容32-332．3．2．3结构设计33-352．3．2．4关键技术实现35-402．3．2．5小结40-412．4本章小结41-42第三章媒体素材库内容数字化标准和藏品数据库技术研究42-563．1资源编码规则及媒体素材库内容数字化标准的建立42-493．1．1媒体素材库内容数字化标准建立的原则423．1．2媒体素材库内容数字化标准42-473．1．2．1总则42-433．1．2．2文本素材433．1．2．3图形/图像素材43-443．1．2．4音频素材44-453．1．2．5视频素材45-463．1．2．6动画素材46-473．1．3博物馆藏品信息指标体系规范47-493．1．3．1信息分类与指标体系结构47-483．1．3．2指标编码方法48-493．1．3．3相关标准493．2藏品数据库49-553．2．1XML虚拟数据源49-513．2．2数据库组成51-533．2．3后台数据库管理系统53-553．3本章小结55-56第四章藏品的信息采集及展示技术研究56-804．1藏品的二维信息采集技术研究56-594．1．1藏品传统影像的技术要求56-574．1．1．1基本技术要求56-574．1．1．2立体藏品拍摄要求574．1．1．3平面藏品拍摄要求574．1．2藏品数码影像技术要求574．1．3文物藏品的拍摄特点和技术57-594．2藏品的三维信息采集技术研究59-754．2．1藏品的三维信息采集设备59-604．2．2利用FastScan进行采集60-664．2．2．1原理及扫描过程60-624．2．2．2新的三维数据滤波算法62-664．2．3利用Inspeck3D-DF进行采集66-694．2．3．1原理及扫描过程66-674．2．3．2存在问题67-684．2．3．3总结68-694．2．4自行研制的三维彩色扫描仪及配套处理软件69-754．2．4．1VividScan激光扫描仪器的基本工作原理70-714．2．4．2系统的硬件构成714．2．4．3控制软件使用方法71-724．2．4．4自主开发的三维模型处理软件LSIVT72-754．3藏品的展示技术研究75-794．3．1藏品的二维展示75-764．3．2藏品的三维展示76-794．3．2．1对象电影方式76-774．3．2．2VRML虚拟显示77-784．3．2．3Cult3D虚拟显示78-794．3．2．4展馆的虚拟显示794．4本章小结79-80第五章文物图像及模型的检索技术研究80-985．1基于内容的图像检索技术概述80-815．2系统支持的检索方式81-825．2．1外部图例查询81-825．2．2内部图例查询825．2．3草图查询825．3文物图像检索算法分析82-955．3．1基于分块的颜色直方图检索方法83-855．3．1．1颜色空间的选取83-845．3．1．2图像分块845．3．1．3相似性度量84-855．3．2用不变矩和边界方向进行形状检索85-895．3．2．1图像边沿检测85-865．3．2．2边界方向直方图86-875．3．2．3不变矩特征提取87-885．3．2．4图像特征结合885．3．2．5算法总结88-895．3．3分形纹理特征量的确定和计算89-925．3．3．1分形的理论基础905．3．3．2分形维数的估计方法90-925．3．4基于Gabor滤波器的纹理特征提取方法92-955．3．4．1Gabor滤波器的构造92-945．3．4．2图像纹理特征的描述94-955．4基于三维文物模型形状分布的检索方法95-975．4．1选取随机点95-965．4．2构建形状分布直方图965．4．3直方图的比较96-975．4．4实验结果和展望975．5本章小结97-98第六章藏品的数字化保护技术研究98-1186．1研究背景986．2数字水印概述98-1026．2．1数字水印技术的分类99-1006．2．2数字水印特征100-1016．2．3数字水印技术研究动态101-1026．3文物图像数字水印应遵循的原则102-1036．4二维彩像空域数字水印技术研究103-1076．4．1己有空域水印算法103-1046．4．2空域水印新算法104-1066．4．3实验结果分析106-1076．5二维彩像频域数字水印技术研究107-1156．5．1基于DCT的改进水印算法107-1126．5．1．1算法思想和步骤107-1106．5．1．2实验结果分析110-1126．5．2基于DWT的改进水印算法112-1156．5．2．1算法思想和步骤112-1136．5．2．2实验结果分析113-1156．6一种新的三维模型数字水印算法115-1176．6．1算法思想和步骤115-1166．6．2实验结果分析116-1176．7本章小结117-118第七章西北大学考古数字博物馆建立118-1267．1西北大学考古数字博物馆建设的学科背景118-1197．2建设目标与组织与管理119-1207．3建设的内容和成果120-1227．4特色和创新122-1237．5专家评价1237．6应用与推广123-1257．7本章小结125-126第八章数字考古新技术研究126-1388．1数字考古126-1288．1．1数字考古的概念126-1278．1．2数字考古的内容127-1288．2计算机辅助文物修复系统128-1338．2．1总体思路128-1308．2．2技术方案130-1328．2．2．1系统的基本结构130-1328．2．2．2系统数据流1328．2．3总结132-1338．3古人类面貌的复原技术研究133-1358．4计算机辅助文物鉴定135-1378．5本章小结137-138第九章总结与展望138-1409．1论文研究总结138-1399．2进一步的工作139-140参考文献140-148致谢148-149附录149