Developing Expert System for Recovering the Original Form of Ancient Relics Based on Computer Graphics and Image Processing

컴퓨터 그래픽스 및 영상처리를 이용한 문화 원형 복원 전문가시스템 개발

We propose a new expert system for recovering the broken fragments of relics into an original form using computer graphics and image processing. This paper presents a system with an application to tombstones objects of flat plane with letters carved in for assembling the fragments by placing their respective fragments in the right position. The matching process contains three sub-processes: aligning the front and letters of an object, identifying the matching directions, and determining the detailed matching positions. We apply least squares fitting, vector inner product, and geometric and RGB errors to the matching process. It turned out that 2-D translations via fragments-alignment enable us to save the computational load significantly. Based on experimental results from the damaged cultural fragments, the performance of the proposed method is illustrated.

본 논문에서는 컴퓨터 그래픽스와 영상 처리를 통해서 훼손된 문화재 조각들을 복원하는 전문가 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 글자가 새겨져 있는 평평한 면이 있는 조각들을 대상으로 하여 구축하였고, 조각들간의 상대적인 정확한 위치를 찾아 복원한다. 조각난 물체들을 정합하는 과정은 세 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계는 조각난 물체의 정면을 찾고, 정면에 새겨져 있는 글자들을 추출하여 최소자승법을 통해 조각의 방향을 정렬하는 과정이다. 두 번째 단계에서는 조각들이 정합될 대략적인 방향을 벡터 내적을 통해서 결정한다. 세 번째 단계에서는 기하학적인 에러 및 RGB에러 등을 통해서 조각의 세부적인 방향을 결정한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 조각을 정합하는데 있어서 3차원 물체를 정합 전에 정렬하는 방법을 통해서 2차원적인 이동 연산만으로 정합될 수 있도록 하여 계산량을 줄였다. 또 한 구체적인 문화재를 대상으로 실험을 하여 그 성능을 입증하였다.