基于形状切片和特征融合的三维模型检索方法研究

发布时间：2017-12-22 02:33

  本文关键词：基于形状切片和特征融合的三维模型检索方法研究　出处：《山东师范大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着信息时代和网络资源共享的迅猛发展，三维网格模型已经被广泛的应用于人们的日常工作、生活以及科研等不同领域，如现代工业、影视动漫、3D游戏产业、生物医学，建筑行业以及考古等。为了使用户能够从三维模型数据库中快速准确地检索到所需模型，研究者们对三维网格模型检索技术进行了深入研究。 基于关键字的检索需要事先用人工的方式对模型库中所有模型进行标注，对模型的描述不够充分和准确，已经不能满足用户的需求。基于模型内容的检索不需要人工干预，可以自动根据模型的形状特征，提取其空间结构、纹理以及材质等基本信息，生成模型唯一的特征描述符，进行模型检索。基于模型内容的三维模型检索技术关键是对模型形状特征提取算法的研究。 本文对现有的三维模型检索系统进行了介绍，对模型特征提取算法进行归纳总结，提出一种改进的基于主平面切片的三维模型检索方法，，并给出了一种新的基于多特征融合的检索方法。本文研究工作主要是以下几个方面： 1.介绍了三维网格模型检索技术的相关内容，其中涵盖现有检索平台框架的构成、模型预处理技术。总结了现有的模型描述特征的提取方法，主要有基于统计分布的方法、基于图像的方法、基于函数变换的方法、基于拓扑结构的方法、基于切片的方法以及基于多特征融合的方法，并分析总结了这些方法的优缺点。 2.提出了一种改进的基于正交主平面切片的三维网格模型检索方法。针对现有切片技术计算量大，选取的特征裁截平面代表性不强的缺陷，本文首先将待查询的三维模型进行标准化预处理，使模型具有缩放不变性和平移不变性。其次在模型正交主平面的三个方向上进行多次切割，获得裁截平面模型的轮廓点图像，根据裁截平面轮廓点的统计分布特征和轮廓面积特征，计算模型的特征描述向量。最后根据该向量间距离的大小进行三维网格模型检索。实验表明该算法的检索结果是合理的，其查全率和查准率相对已有切片算法均有所提高。 3.提出了一种基于多特征融合的三维模型检索方法。将三维网格模型表面面积分布的全局特征和模型平均曲率的局部特征进行融合。首先利用射线采样的方法，对模型进行特征点采样。其次对采样点邻接面区域面积以及平均曲率进行计算，对面积分布特征利用傅立叶变换，得到三维模型最终的特征描述向量，最后根据向量间的距离进行模型匹配，实现三维模型检索。实验表明三维模型局部特征和全局特征融合在一起，具有更好的检索效果。
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋立军;张旭堂;张广玉;;基于面积分布算子的三维模型检索算法[J];计算机工程与应用;2012年12期

2 郑伯川,彭维,张引,叶修梓,张三元;3D模型检索技术综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年07期

3 崔晨e

本文编号：1318121