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刁常宇 博士
副教授 | 博士生导师 | 浙江大学文化遗产研究院副院长
二维码
2023-05-06 | 774809
  • 0571-87072275
  • 浙江大学西溪校区行政主楼417
    • 文物数字化

个人简介

刁常宇,副教授,于浙江大学获得硕士和博士学位,计算机应用专业,主要研究方向为文物数字化。1996年9月开始在浙江大学计算机科学与工程学院学习,2010年博士后出站后进入浙江大学文化遗产研究院负责文化遗产高保真数字化信息采集相关研究工作。已经参与完成多项国家自然科学基金、国家863计划项目、国家科技支撑计划、科技部"十五"科技攻关项目、浙江省科技攻关项目,作为主要完成人主持了高精度文物三维信息扫描仪、超大幅面书画扫描仪、壁画高保真数字化扫描仪等设备的研发。现担任文化遗产研究院副院长、艺术与考古博物馆信息化主任、浙江大学文物数字化团队带头人。

指导计算机学科的博士与硕士研究生在超大型文物摄影测量三维重建、高反光文物三维重建、基于典型色的高精度色彩校正与复现质量评价等方向上取得了国内较为领先的技术成果,主持了一系列国家和地方文物数字化标准研制项目,并承担了一系列重要遗址和博物馆文物的数字化项目,工作结果得到了业界的广泛关注和好评。

主持完成的云冈石窟3窟、12窟复制项目获得浙江大学2018年度十大学术进展奖励,相关工作在中央电视台《新闻联播》中进行了播报,被誉为我国文物数字化水平达到了复制水平的标志。

2018年4月至2019年5月在美国哈佛大学访问学习,成功引入了哈佛大学的VR课程合作项目,让浙江大学的学生实时连线加入哈佛大学课堂进行学习交流,并与哈佛大学共同进行新技术支持下的教育模式创新。



专利成果

专利:拍照式超大幅面书画扫描方法及时实现该方法的平台、一种结构光三维扫描仪系统自动标定方法、基于多台图像传感器的动态场景三维记录方法、一种基于物理定位信息的图像特征可靠匹配的方法、基于差动拍摄装置的壁画高保真三维重建方法;

软著:高清播放平台软件、会议电子文档展示系统、动漫发布交易系统平台管理服务软件、博物馆手持式导览系统、在线视频诊断室系统、西湖旅游文化服务移动平台iPhone客户端软件【简称:西湖旅游文化服务移动平台】V1.0、考古遗址发掘数据集成管理软件V1.0、文本语义信息识别系统V1.0、面向动漫企业的网络化服务系统软件【简称:面向动漫企业的网络化服务系统】V1.0、动漫服务平台软件【简称:动漫服务平台】V1.0、动漫发布交易系统动漫内容提供商客户端软件V1.0、三维模型远程渲染系统软件【简称:远程渲染系统】V1.0、土遗址信息发布系统【简称:土遗址信息系统】V1.0、遗址文物数字化及应用系统 【简称:遗址数字化系统】V1.0、纸质文物多光谱图像数据处理系统【简称:MSI-P】V1.0、图片显示色彩还原还礼软件V1.20、古代绘画印刷品颜色复现定量分析软件V1.0

研究与成果

参与完成多项国家自然科学基金、国家863计划项目、国家科技支撑计划、科技部"十五"科技攻关项目、浙江省科技攻关项目,作为主要完成人主持了高精度文物三维信息扫描仪、超大幅面书画扫描仪、壁画高保真数字化扫描仪等设备的研发。在国内外学术期刊与会议上发表论文13篇,其中SCI/EI收录3篇,ISTP收录1篇。

子课题负责人及课题组成员长期从事计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实等方向的研究,从1997年开始进行虚拟现实与数字文物保护技术的应用技术研究,在文物信息数字化技术研究领域处于国内前列水平,特别是在文化遗址场景的全方位信息保护与虚拟重现方面取得了突出成果。子课题负责人作为核心团队成员参与完成的敦煌莫高窟3窟壁画高保真复制、158窟三维重建、中国第一历史档案馆“大明混一图”高保真复制、金沙遗址田野考古发掘现场三维重建、河姆渡遗址虚拟复原重建和良渚遗址古王城发掘现场三维重建在重建精度和重建效果上都达到了世界一流水平,为本课题研究工作打下了良好的研究和实现工作基础。申请人为主完成的相关工作基础主要包括:

1)结构光三维扫描设备与系统

子课题负责人于2003年,在国家十五科技攻关项目资助下自主研发完成结构光三维扫描原型系统,已经在结构光三维扫描设备与系统方面积累了大量经验,形成了实用的结构光三维扫描设备,应用于文物、植物、医学标本、工业部件等多个领域,三维重建的精度达到国内同类设备先进水平。在此套设备与系统研发中完成的可靠自动标定技术、亚像素精度三维重构技术等为本项目相关的相机标定、基于三角测距的三维重构等方面打下了坚实基础。

2)基于多相机和无标定线激光的场景全方位重建设备与系统

子课题负责人于2008年,在国家863面上项目的资助下自主研发完成基于多相机和无标定线激光的场景全方位重建原型系统,在遗址考古发掘现场跟踪三维记录方面取得了优秀的应用成果。在此套设备与系统研发中完成的多相机自动标定技术、多视点三维重构技术、多模型自动融合技术等为本项目相关的相机标定、多视点三维重构等方面打下了坚实基础。

3)基于近景立体摄影测量的场景快速测绘设备与系统

子课题负责人于2010年,在国家科技支撑计划的资助下自主研发完成短基线近景立体摄影测量原型系统,在遗址场景快速三维信息记录方面取得了广泛的应用成果。在此套设备与系统研发中完成的图像特征提取、图像特征匹配等技术可用作本项目的研发基础。

4)基于多视点图像三维重构的遗址考古发掘现场信息记录实践

子课题负责人于2010年,在国家科技支撑计划的资助下在多个考古遗址现场进行了基于多视点图像的三维重构应用实践,对PMVS、CMVS、EPVH等方法有了深刻的理解与认识,从而明确了本项目研发的内容与技术路线。相关软硬件系统在宁夏须弥山石窟考古、北京云居寺石经山考古工作中开展了大量实践应用,取得良好效果。

   作为文物数字化团队的带头人,指导计算机学科的博士与硕士研究生在超大型文物摄影测量三维重建、高反光文物三维重建、基于典型色的高精度色彩校正与复现质量评价等方向上取得了国内较为领先的技术成果,主持了一系列国家和地方文物数字化标准研制项目,并承担了一系列重要遗址和博物馆文物的数字化项目,工作结果得到了业界的广泛关注和好评。

主持完成的云冈石窟3窟、12窟复制项目获得浙江大学2018年度十大学术进展奖励,相关工作在中央电视台《新闻联播》中进行了播报,被誉为我国文物数字化水平达到了复制水平的标志。

   2018年4月至2019年5月在美国哈佛大学访问学习,成功引入了哈佛大学的VR课程合作项目,让浙江大学的学生实时连线加入哈佛大学课堂进行学习交流,并与哈佛大学共同进行新技术支持下的教育模式创新。



团队

浙大文物数字化团队介绍:

浙大文物数字化实践至今已逾20年(2010-2017年6月—2020年8月)布局在中国广大的文化边疆、陆海丝绸之路重要站点、乃至全文明资源的收集整理。这是浙江大学目标明确的学科建设战略布局,和担当文化传承使命的抉择。

浙大数字化实践的文物类别:壁画(石窟、寺观建筑壁画和墓葬壁画)、大型木构建筑、石窟寺和遗址考古现场;馆藏文物(纺织品、文书、唐卡、佛教造像和玉器、瓷器等),涵盖不可移动和可移动文物的所有类别。 

浙大数字化记录的标准:考古档案级别,永久保存与可持续再现。 

计算机科学与考古学交叉融合。在工程实践中探索文物数字化之路,针对文物特点不断升级专项软、硬件,研发、设计、制造工程设备。综合工程应用各种数字化技术。 

浙大数字化的根本目标:为中国文化遗产建立“矿藏级别”的数字档案,为保存传承中华文明信息和研究中国提供扎实资料基础。

文化遗产的传承教育:建立了浙江大学文化遗产大数据阅览室,并开展了基于复制场景、VR连线、现场实践的多种体验式教学尝试。


发表论文



序号

发表日期

名称

出版杂志名称

单位

1

2014年

探索数字化时代石窟寺田野考古的新方法

《石窟寺研究》

浙江大学

2

2018年

石质文物高保真三维数字化技术与应用

《中国文化遗产》

浙江大学

3

2014年

基于连续对称视差计算的多视图立体匹配

《浙江大学学报(工学版)》

浙江大学

4

2003年

面向Internet的虚拟现实建模和渲染技术

《中国图象图形学报》

浙江大学

5

2016年

杭州闸口白塔数字考古调查实践——三维数字时代的文化遗产调查与保护

《杭州文博》

浙江大学

6

2012

Combining Laplacian transform and   image gradient for focal stack image fusion

International Conference on   Computational and Information Sciences

浙江大学

7

2016

Focal stack image fusion using image   volume reconstruction

International Conference on   Artificial Intelligence and Computer Science

浙江大学

8

2014

“Variational Image Matting with Local and Nonlocal Operators

International Conference on   Virtual Reality and Visualization

浙江大学

9

2015

A Convex Framework for High   Resolution 3D Reconstruction

International Conference on   Computer Vision Theory and Applications

浙江大学

10

2020

Multi-View

Photometric Stereo: A Robust

Solution and Benchmark Dataset for   Spatially Varying Isotropic Materials

IEEE Transactions on Image   Processing

浙江大学

11

2019

Critical Parameter Consensus for   Efficient Distributed Bundle Adjustment

International Conference on   Computer Vision Theory and Applications

浙江大学

12

2020

Benchmarking Large-Scale   Multi-View 3D Reconstruction Using Realistic Synthetic Images

International Conference on   Graphics and Image Processing

浙江大学

13

2018

Color Correction and Reproduction   Assessment of Cultural Heritage Images

ACA2018

浙江大学

14

2019

Evaluation of Color Reproduction   in Ancient Painting Based on Eigenspace Interpolation

ACA2019

浙江大学


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