基于区域分割的三维点云模型骨架提取算法研究
[Abstract]:Skeleton is an abstract method to represent 3D model. It can effectively describe and express the topological structure and shape features of the model and save the storage space of the model on the computer. Therefore skeleton extraction technology is widely used in various fields. However, the traditional algorithm still has the problem that the skeleton extraction results are prone to misposition or ignore the detailed features of the model. Based on the research of computer aided cultural relic conservation and restoration and the segmentation technology of 3D point cloud model, a series of research on the skeleton extraction of point cloud model is carried out in this paper. The main work is as follows: (1) A point cloud model segmentation algorithm based on Markov Random Field (Markov Random Filed,MRF) is proposed. In view of the problem that the traditional segmentation algorithm is easy to produce over-segmentation, the Markov random field model is applied to the point cloud model segmentation, and the geometric feature of the point cloud model is used as the prior information. The objective function is determined according to the attribute of point cloud and the correlation of adjacent points, and the optimal label set of points is solved to complete the efficient segmentation of point cloud model. The experimental results show that the algorithm improves the self-adaptability of the segmentation process and the accuracy of the segmentation results on the basis of preserving the features of the point cloud model. (2) an algorithm for extracting the skeleton of the point cloud model based on regional segmentation is proposed. In order to solve the problem that the traditional method can easily cross the region by extracting the skeleton in the close-knit model of adjacent regions, the proposed method generates joint points at the adjacent regions after segmentation. At the same time, the initial convergence neighborhood scale is calculated adaptively in the region, and the skeleton branches of each region are extracted. Finally, the complete skeleton is obtained by connecting the skeleton branches of the adjacent regions. Experimental results show that the proposed method reduces the computational complexity and iteration times of global iteration convergence, and uses local density to weight point cloud density, reduces the influence of noise points, and ensures the correct topology structure. In addition, by introducing the concept of connection angle and establishing a new connection way to ensure the integrity of skeleton extraction. (3) this algorithm is mainly used in the project of "virtual restoration method of damaged Terracotta Warriors and horses based on global optimization". The skeleton is extracted from the point cloud model of the terracotta warriors, and the skeleton is obtained according to the characteristics of the original model, so as to support the topological structure analysis of the subsequent model and the shape matching and recognition of the cultural relics of the terracotta warriors.
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王天擎,邢桂芬,江波;基于区域分割的复杂背景中人脸检测与定位[J];计算机工程与设计;2004年11期
2 刘祥楼;张明;邓艳茹;;一种人脸对象的区域分割方法[J];科学技术与工程;2011年12期
3 黄磊;夏添;张勇东;林守勋;;融合显著性分析与图割的姿态无关服装区域分割算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年05期
4 王中元,胡瑞敏,章凯;区域分割或连通分量标记分裂—合并法的一种实现[J];小型微型计算机系统;2004年09期
5 周宏琼;汪增福;林万洪;丁柏;;一种面向细胞骨架图像的区域分割算法[J];模式识别与人工智能;2008年02期
6 颜天信,王永纲,石江涛,冯海涛;并行区域分割包分类算法[J];小型微型计算机系统;2005年11期
7 全红艳;张田文;董宇欣;;一种基于区域分割的几何模型简化方法[J];计算机学报;2006年10期
8 冯皓;滕忠坚;林杨;庄小芳;;位图图像稳定区域分割的种子点选取条件[J];计算机与现代化;2012年03期
9 杨云聪;张菁;卓力;刁蒙蒙;;应用于中医面诊的人脸区域分割方法[J];测控技术;2012年05期
10 孙炀,罗瑜,周昌乐,许家佗,张志枫;一种基于分裂-合并方法的中医舌像区域分割算法及其实现[J];中国图象图形学报;2003年12期
相关会议论文 前7条
1 孙炀;罗瑜;周昌乐;许家佗;张志枫;;一种基于分裂-合并方法的中医舌像区域分割算法及其实现[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
2 黄强;廖斌;;基于复合区域分割的多聚焦图像融合[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
3 林精敦;王涌天;陈靖;刘越;郭俊伟;刘伟;薛康;;基于区域分割随机树的特征识别匹配算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 陆宗骐;傅江桃;;根据像素属性确定粘连区域分割位置[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
5 陈宝权;;Towards Building a Live Digital City through Laser Scanning[A];第四届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2009年
6 王文博;袁春;陈孝威;;基于并行区域增长和矢量化的卫星云图处理[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
7 王上;王钲旋;;SVM用于基于区域分割方法的图像分类[A];中国几何设计与计算新进展2007——第三届中国几何设计与计算大会论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前9条
1 吴雅琴;主族氧硫化物开放骨架的合成、结构及其性质研究[D];山西师范大学;2017年
2 谢伟;基于荧光金属—有机骨架功能材料的可控合成及性能研究[D];东北师范大学;2017年
3 赵荣昌;图像区域分割编码的若干关键问题研究[D];兰州大学;2011年
4 汪汉云;高分辨率三维点云目标识别技术研究[D];国防科学技术大学;2015年
5 杨焕宇;面向虚拟现实的三维点云数据处理关键技术研究[D];东华大学;2016年
6 王丽辉;三维点云数据处理的技术研究[D];北京交通大学;2011年
7 安毅;三维点云数据的几何特性估算与特征识别[D];大连理工大学;2011年
8 万国伟;面向建筑物的三维点云生成、增强和重建技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 黄锐;图像线结构提取与区域分割方法研究[D];华中科技大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 高天宇;基于牙冠数据的牙齿建模方法研究[D];西安科技大学;2016年
2 姜琳;基于区域分割与合并的机器人多级环境建模研究与实现[D];沈阳工业大学;2006年
3 梁士超;三维点云预处理技术研究[D];西南科技大学;2015年
4 可杨;基于相位轮廓术的三维重建技术研究[D];西南科技大学;2015年
5 邓军;三维点云处理和规则曲面拟合算法研究[D];西南科技大学;2015年
6 宋立鹏;室外场景三维点云数据的分割与分类[D];大连理工大学;2015年
7 赵鹏;三维点云数据的离群点检测和模型重建[D];大连理工大学;2015年
8 王建东;基于奶牛乳房子空间特征向量的三维点云相似性分析[D];天津科技大学;2013年
9 杨小青;基于法向量的三维点云配准方法研究[D];中北大学;2016年
10 王洪宝;基于车辆变形三维点云数据的碰撞事故再现[D];江苏大学;2016年
,本文编号:2429181
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2429181.html