基于稀疏表示的三维模型检索相关技术研究
发布时间：2021-04-20 03:18
随着几何建模技术及三维数据获取技术的发展,模型复用已成为一种经济、实用、快速的三维模型开发方式,高效的三维模型检索系统是其支撑基础。通过三维模型检索系统的工作流程和稀疏算法的分析,对三维模型的光滑预处理、形状描述符的提取以及相似性匹配技术进行了深入研究,主要研究工作和创新点如下：1.将稀疏表示技术推广到三维模型的表示,建立基于稀疏表示的三维模型处理整体框架,并应用于兵马俑三维模型的光滑预处理过程。使用拉普拉斯基和小波基构造非自适应性字典,相干参数的计算验证了此稀疏字典的有效性。与谱网格处理方法相比,得到的表示系数更稀疏,用更少的重建系数能获得更好的光滑效果。2.提出了一种基于微分坐标的三维模型光滑算法。使模型顶点的法向平均曲率为0,通过l1范数最小约束将三维模型特征点标定过程转化为最优化问题的求解过程,构造了新的权值函数及二次能量光滑函数,改进了顶点约束重建算法。本方法能准确的标注模型的特征点,经兵马俑三维模型的光滑预处理过程验证,能较好的保持其几何细节特征。3.提取了一种基于多特征融合的形状描述符并用于三维模型检索。定义了模型的全局和局部径向距离描述符,使用球坐标射线法及三角面片面积...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 研究问题的定义
1.2.1 三维模型的表示
1.2.2 三维模型的光滑
1.2.3 三维模型的相似性匹配
1.3 本文的主要研究工作
1.4 本文结构
第二章 基于内容的三维模型检索系统
2.1 通用三维模型检索系统简介及总体框架
2.2 三维模型光滑预处理技术
2.2.1 三维模型光滑算法的分类
2.2.2 三维模型光滑算法的评价
2.2.3 相关光滑算法概述
2.3 形状描述符的提取技术
2.3.1 基于三维模型统计特性的提取算法
2.3.2 基于拓扑结构的提取算法
2.3.3 基于二维投影视图的提取算法
2.3.4 基于多特征融合的提取算法
2.4 三维模型的相似性匹配技术
2.4.1 基于向量空间的相似性匹配算法
2.4.2 基于分类信息的相似性匹配算法
2.5 三维模型检索系统的评价
2.6 亟待解决的问题
2.7 本章小结
第三章 基于稀疏表示的三维模型光滑算法
3.1 引言
3.2 数字信号的稀疏表示
3.3 稀疏字典的构造及评价
3.3.1 一种融合几何和拓扑特征的联合稀疏字典的构造方法
3.3.2 基于相干参数的稀疏字典评价
3.4 基于联合字典构造的二维图形稀疏表示及光滑
3.4.1 二维几何信号的光滑算法
3.4.2 实验结果分析
3.5 基于联合字典构造的三维模型稀疏表示及光滑
3.5.1 三维几何信号的光滑算法
3.5.2 实验结果分析
3.6 本章小结
第四章 基于微分坐标的三维模型光滑算法
4.1 引言
4.2 离散网格曲面的拉普拉斯算子
1范数约束的特征点稀疏标定算法"> 4.3 一种l1范数约束的特征点稀疏标定算法
4.4 基于面法向量保特征的三维模型光滑算法
4.4.1 保特征的加权最小二乘面法向量光滑算法
4.4.2 改进的质点约束三维模型重建算法
4.4.3 实验结果分析
4.5 基于拉普拉斯坐标保特征的三维模型光滑算法
4.5.1 保特征的加权最小二乘拉普拉斯坐标光滑算法
4.5.2 改进的顶点约束三维模型重建算法
4.5.3 实验结果分析
4.6 本章小结
第五章 基于稀疏匹配的三维模型检索算法
5.1 引言
5.2 一种多特征融合的形状描述符提取算法
5.2.1 面积加权的全局径向距离特征提取
5.2.2 灰度图像映射的局部径向距离特征提取
5.2.3 基于核函数的特征融合
5.2.4 实验结果分析
5.3 基于稀疏匹配的相似性度量算法
5.3.1 二次锥规划原理
5.3.2 基于二次锥规划的相似性度量算法
5.3.3 基于特征矩阵分块及稀疏化的检索算法
5.3.4 实验结果分析
5.4 本章小结
总结与展望
1. 本文工作总结
2. 进一步工作展望
攻读博士学位期间发表的论文及参与的项目
参考文献
主要符号表
【参考文献】：
期刊论文
[1]L1优化在网格去噪中的应用[J]. 王鹏,王胜法,曹俊杰,李楠楠,李波,苏志勋. 中国图象图形学报. 2014(04)
[2]Mesh Smoothing Method Based on Local Wave Analysis[J]. QIN Xujia1,*,ZHENG Hongbo1,CHENG Shiwei1,LIU Shishuang1,and XU Xiaogang2,3 1 School of Computer Science and Technology,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China 2 Department of Equipment system and Automatization,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China 3 State Key Laboratory of CAD&CG,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(03)
[3]保特征的加权最小二乘三角网格光顺算法[J]. 张冬梅,刘利刚. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(09)
[4]多特征动态融合的三维模型检索方法[J]. 郑赢,周明全,耿国华,高原. 计算机科学. 2010(07)
[5]一种基于空间对称变换的三维模型形状描述方法[J]. 周明全,樊亚春,耿国华. 电子学报. 2010(04)
[6]基于形状的3D模型快速检索算法[J]. 郭竞,周明全,耿国华. 西安科技大学学报. 2007(01)
[7]几何特征映射下的3维模型相似性匹配研究[J]. 崔晨旸,石教英,王东辉. 中国图象图形学报. 2006(05)
[8]三角网格的参数化[J]. 彭群生,胡国飞. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(06)
博士论文
[1]三维模型检索与压缩关键技术研究[D]. 杜卓明.西北大学 2012
[2]图像的稀疏字典及其应用[D]. 易学能.华中科技大学 2011
[3]二次锥规划的算法研究[D]. 迟晓妮.西安电子科技大学 2008
[4]基于形状的三维模型检索若干关键技术研究[D]. 刘玉杰.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2006
[5]基于感知特征的网格处理算法的研究[D]. 赵明喜.上海交通大学 2006
本文编号：3148873
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 研究问题的定义
1.2.1 三维模型的表示
1.2.2 三维模型的光滑
1.2.3 三维模型的相似性匹配
1.3 本文的主要研究工作
1.4 本文结构
第二章 基于内容的三维模型检索系统
2.1 通用三维模型检索系统简介及总体框架
2.2 三维模型光滑预处理技术
2.2.1 三维模型光滑算法的分类
2.2.2 三维模型光滑算法的评价
2.2.3 相关光滑算法概述
2.3 形状描述符的提取技术
2.3.1 基于三维模型统计特性的提取算法
2.3.2 基于拓扑结构的提取算法
2.3.3 基于二维投影视图的提取算法
2.3.4 基于多特征融合的提取算法
2.4 三维模型的相似性匹配技术
2.4.1 基于向量空间的相似性匹配算法
2.4.2 基于分类信息的相似性匹配算法
2.5 三维模型检索系统的评价
2.6 亟待解决的问题
2.7 本章小结
第三章 基于稀疏表示的三维模型光滑算法
3.1 引言
3.2 数字信号的稀疏表示
3.3 稀疏字典的构造及评价
3.3.1 一种融合几何和拓扑特征的联合稀疏字典的构造方法
3.3.2 基于相干参数的稀疏字典评价
3.4 基于联合字典构造的二维图形稀疏表示及光滑
3.4.1 二维几何信号的光滑算法
3.4.2 实验结果分析
3.5 基于联合字典构造的三维模型稀疏表示及光滑
3.5.1 三维几何信号的光滑算法
3.5.2 实验结果分析
3.6 本章小结
第四章 基于微分坐标的三维模型光滑算法
4.1 引言
4.2 离散网格曲面的拉普拉斯算子
1范数约束的特征点稀疏标定算法"> 4.3 一种l1范数约束的特征点稀疏标定算法
4.4 基于面法向量保特征的三维模型光滑算法
4.4.1 保特征的加权最小二乘面法向量光滑算法
4.4.2 改进的质点约束三维模型重建算法
4.4.3 实验结果分析
4.5 基于拉普拉斯坐标保特征的三维模型光滑算法
4.5.1 保特征的加权最小二乘拉普拉斯坐标光滑算法
4.5.2 改进的顶点约束三维模型重建算法
4.5.3 实验结果分析
4.6 本章小结
第五章 基于稀疏匹配的三维模型检索算法
5.1 引言
5.2 一种多特征融合的形状描述符提取算法
5.2.1 面积加权的全局径向距离特征提取
5.2.2 灰度图像映射的局部径向距离特征提取
5.2.3 基于核函数的特征融合
5.2.4 实验结果分析
5.3 基于稀疏匹配的相似性度量算法
5.3.1 二次锥规划原理
5.3.2 基于二次锥规划的相似性度量算法
5.3.3 基于特征矩阵分块及稀疏化的检索算法
5.3.4 实验结果分析
5.4 本章小结
总结与展望
1. 本文工作总结
2. 进一步工作展望
攻读博士学位期间发表的论文及参与的项目
参考文献
主要符号表
【参考文献】：
期刊论文
[1]L1优化在网格去噪中的应用[J]. 王鹏,王胜法,曹俊杰,李楠楠,李波,苏志勋. 中国图象图形学报. 2014(04)
[2]Mesh Smoothing Method Based on Local Wave Analysis[J]. QIN Xujia1,*,ZHENG Hongbo1,CHENG Shiwei1,LIU Shishuang1,and XU Xiaogang2,3 1 School of Computer Science and Technology,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China 2 Department of Equipment system and Automatization,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China 3 State Key Laboratory of CAD&CG,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(03)
[3]保特征的加权最小二乘三角网格光顺算法[J]. 张冬梅,刘利刚. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(09)
[4]多特征动态融合的三维模型检索方法[J]. 郑赢,周明全,耿国华,高原. 计算机科学. 2010(07)
[5]一种基于空间对称变换的三维模型形状描述方法[J]. 周明全,樊亚春,耿国华. 电子学报. 2010(04)
[6]基于形状的3D模型快速检索算法[J]. 郭竞,周明全,耿国华. 西安科技大学学报. 2007(01)
[7]几何特征映射下的3维模型相似性匹配研究[J]. 崔晨旸,石教英,王东辉. 中国图象图形学报. 2006(05)
[8]三角网格的参数化[J]. 彭群生,胡国飞. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(06)
博士论文
[1]三维模型检索与压缩关键技术研究[D]. 杜卓明.西北大学 2012
[2]图像的稀疏字典及其应用[D]. 易学能.华中科技大学 2011
[3]二次锥规划的算法研究[D]. 迟晓妮.西安电子科技大学 2008
[4]基于形状的三维模型检索若干关键技术研究[D]. 刘玉杰.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2006
[5]基于感知特征的网格处理算法的研究[D]. 赵明喜.上海交通大学 2006
本文编号：3148873
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