基于卷积神经网络的三维模型检索方法研究
发布时间：2021-01-16 06:00
得益于因特网和计算机软硬件技术的高速发展,以及三维建模技术的日渐成熟,相比于文本和二维图像,三维模型不仅更完整地包含了物体自身的信息,同时也体现了模型的空间信息,相邻物体间的相对距离,可以更加生动地展示与人眼更加贴合的三维世界。在此背景之下,三维模型的分类与检索具有重要的商业应用前景。早期的三维模型检索方法是以文本为基础,由于此方法太具有个人主观性难以应用到复杂多变的三维模型上,后来逐渐转变为基于内容的检索。这类方法通常由这两种方法实现:基于模型的检索和基于视图的检索。基于模型的检索直接从三维模型数据中提取特征再在数据库进行检索。但现有技术主要针对整体特征,对于局部检索的功能尚不完备,而且从异类物体检索对象的能力不足,最重要的是直接从三维模型获取特征,对于设备有严格要求。针对上述问题,我们选择基于视图的检索方式。本文重点研究基于卷积神经网络的三维模型检索方法,首先我们提出了一种基于多视点卷积神经网络分类模型。在分类模型中,我们使用多视角二维图片表征一个三维模型,每一个视图各自独立地通过第一个卷积神经网络,所有分支共享相同的卷积神经网络参数。每一个视角图产生一个特征,用View-pool...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Princeton形状检索和分析系统web界面
天津大学硕士学位论文6图1-2美国卡内基·梅隆大学AMP实验室三维模型检索系统桌面应用程序此外还有普渡大学的PRECISE检索系统[17]，主要使用方向是工业零部件设计，该引擎采用基于体素化的模型骨架特征完成模型检索。美国布朗大学的LEMS实验室，该系统具备了以用户输入的二维平面图检索三维模型的能力。包括国内的很多大学也在此方面进行了不懈的钻研，开发了自己的基于网页的三维模型检索系统。例如国立台湾大学（NTU）提出的三维模型检索系统[18]，依靠MPEG-7标准推荐的三维形状描述符和多视图特征描述符，提供了以文本搜模型、以2D轮廓搜模型和以结果再搜索的方式。天津大学的苏育挺实验室对细胞分裂识别进行了细致研究，提出了基于张量的识别方法和基于时空特征的识别方法。西北大学可视化所开发的三维人工制品与颅骨模型检索系统。1.3论文的研究内容及主要工作直观地说，直接从三维模型构建三维形状分类似乎是再正常不过的合乎逻辑之事，然而实际操作上却异常艰难。所以本文提出了一个看似违反直觉的方法，通过从这些基于形状的二维图像中构建三维形状的分类，实际上我们可以显着性地超越直接在三维表征上构建的分类器。特别重要的一点是卷积神经网络（CNN）在一组固定的三维形状渲染视图上进行训练，并且在测试时仅提供单个视图，使得在最好的情况下类别识别精度获得提高。在测试时提供更多视图，其性能会进
第2章三维模型检索系统总体框架9第2章三维模型检索系统总体框架本章基于卷积神经网络的三维模型检索系统，对其中参与到的体系结构和系统内部的关键技术进行相关介绍。2.1系统的体系结构本文中研究的三维模型检索系统主要包含三维模型投影平面及投影图像获取部分、多视角数据库的构建部分、特征提取部分、相似性度量部分以及最后的评测部分。系统的总体框架如图2-1所示。图2-1三维模型检索系统框架投影平面及投影图像获取部分。通过多个二维平面图综合表示三维立体图形的固有特征，单个主平面的描述能力显然不能满足对于三维模型本身特征的反应，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交投影的三维模型相似性比较算法研究[J]. 杨少博,耿国华,周明全. 计算机应用研究. 2010(03)
[2]面向内容的三维模型数据库设计及其检索系统的实现[J]. 林金杰,韦伟,杨育彬. 计算机科学. 2008(10)
博士论文
[1]三维模型几何相似性比较的研究[D]. 章志勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于拓扑结构的三维模型特征提取方法研究[D]. 郭慧婷.中北大学 2017
[2]基于多特征和相关反馈的三维模型检索系统研究与实现[D]. 杨萌.西北大学 2009
本文编号：2980286
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Princeton形状检索和分析系统web界面
天津大学硕士学位论文6图1-2美国卡内基·梅隆大学AMP实验室三维模型检索系统桌面应用程序此外还有普渡大学的PRECISE检索系统[17]，主要使用方向是工业零部件设计，该引擎采用基于体素化的模型骨架特征完成模型检索。美国布朗大学的LEMS实验室，该系统具备了以用户输入的二维平面图检索三维模型的能力。包括国内的很多大学也在此方面进行了不懈的钻研，开发了自己的基于网页的三维模型检索系统。例如国立台湾大学（NTU）提出的三维模型检索系统[18]，依靠MPEG-7标准推荐的三维形状描述符和多视图特征描述符，提供了以文本搜模型、以2D轮廓搜模型和以结果再搜索的方式。天津大学的苏育挺实验室对细胞分裂识别进行了细致研究，提出了基于张量的识别方法和基于时空特征的识别方法。西北大学可视化所开发的三维人工制品与颅骨模型检索系统。1.3论文的研究内容及主要工作直观地说，直接从三维模型构建三维形状分类似乎是再正常不过的合乎逻辑之事，然而实际操作上却异常艰难。所以本文提出了一个看似违反直觉的方法，通过从这些基于形状的二维图像中构建三维形状的分类，实际上我们可以显着性地超越直接在三维表征上构建的分类器。特别重要的一点是卷积神经网络（CNN）在一组固定的三维形状渲染视图上进行训练，并且在测试时仅提供单个视图，使得在最好的情况下类别识别精度获得提高。在测试时提供更多视图，其性能会进
第2章三维模型检索系统总体框架9第2章三维模型检索系统总体框架本章基于卷积神经网络的三维模型检索系统，对其中参与到的体系结构和系统内部的关键技术进行相关介绍。2.1系统的体系结构本文中研究的三维模型检索系统主要包含三维模型投影平面及投影图像获取部分、多视角数据库的构建部分、特征提取部分、相似性度量部分以及最后的评测部分。系统的总体框架如图2-1所示。图2-1三维模型检索系统框架投影平面及投影图像获取部分。通过多个二维平面图综合表示三维立体图形的固有特征，单个主平面的描述能力显然不能满足对于三维模型本身特征的反应，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交投影的三维模型相似性比较算法研究[J]. 杨少博,耿国华,周明全. 计算机应用研究. 2010(03)
[2]面向内容的三维模型数据库设计及其检索系统的实现[J]. 林金杰,韦伟,杨育彬. 计算机科学. 2008(10)
博士论文
[1]三维模型几何相似性比较的研究[D]. 章志勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于拓扑结构的三维模型特征提取方法研究[D]. 郭慧婷.中北大学 2017
[2]基于多特征和相关反馈的三维模型检索系统研究与实现[D]. 杨萌.西北大学 2009
本文编号：2980286
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