改进的Ankerst三维模型检索算法

针对基于Ankerst方法的形状描述符对三维模型本身内容描述不够充分的问题,提出一种改进的三维模型检索方法.使用球壳和扇区组合模式对三维模型所在的空间进行分割,构成形状直方图;然后,旋转过球心的平面与模型求交点提取相交点信息和闭环,生成具有拓扑特征的形状描述符;利用相似函数来计算模型之问的相似度.实验表明,这种方法能达到比较好的检索效果.     

基于极限投影变换的3D模型检索

基于认知理论和投影理论,提出极限投影面积方法对三维模型进行坐标标准化:将模型不断绕过模型重心的基向量旋转,采集每次坐标面投影面积,在多次迭代后得到最大面积投影,用同样办法获得另一坐标面上的最小面积投影,建立模型的坐标系.实验结果表明:该方法标准化的坐标系处理对象范围宽,适用于网格模型、点云模型和各类曲面模型,针对模型噪声、简化、攻击等有很强的鲁棒性.经该方法标准化的三维模型在3个坐标面的投影作为模型的特征描述子,并在实验中为实验模型库建立了对应的特征描述子库,使得对模型检索转化为特征描述子间的比较检索.检索实验表明:该方法针对增加了特征描述子的模型库具有较快的检索速度;同时具有较强的鲁棒性,但检索的精度稍差.     

三维CAD曲面模型距离-曲率形状分布检索算法

产品三维CAD模型检索对实现产品设计信息的有效重用具有重要意义和作用.针对在工程应用中存在大量含有曲面的产品,提出一种基于距离-曲率形状分布的三维CAD曲面模型检索算法.首先在模型表面随机取点,计算出所取点的曲率以及该点到模型质心的距离;然后以模型质心为球心,统计处在不同半径球壳间所取随机点的曲率分布,分别以球壳半径和曲率为坐标轴构建距离-曲率平面网格,并统计每个网格中随机点出现的频次,从而形成距离-曲率矩阵;最后利用特定的规则计算矩阵的相似值,用该值衡量2个模型的相似程度,实现模型的相似性检索.实验结果表明,文中算法的检索性能比传统的形状分布算法有较大提高,尤其适用于自由曲面模型的检索.     

实时三维人脸特征点定位

为了能够自动、实时地标定三维人脸曲面上主要特征点的位置,如鼻尖点和内眼点等,提出一种实时定位三维人脸特征点的算法.首先设计了一种基于曲面划分、直方图统计的三维局部曲面描述子——球划分直方图描述子,并使用该描述子逐点提取三维曲面顶点的局部曲面信息;其次计算其相似度,以定位三维人脸曲面上的主要特征点;在采用GPU并行运算后,能够有效地对三维人脸特征点进行实时定位.在三维人脸数据库FRGC v1.0以及BU-3DFE中的实验结果表明,与其他算法相比,该算法在三维人脸曲面上具有较强的三维人脸特征点定位能力.     

视觉图像相似性在三维模型相似性比较中的应用

提出一种基于视觉的三维模型相似性比较算法.首先计算三维模型的带深度信息的正交平面投影图像,然后采用Zernike描述子和Reeb图比较这些正交投影图像的形状相似性,最后通过正交投影图像的形状相似性来获得三维模型的相似性.实验结果表明：该算法具有较好的三维模型检索准确性,并且对坐标系旋转变换、模型噪声、网格简化和细分具有较好的鲁棒性.     

结合Fisher编码和距离学习的非刚体三维检索方法

针对目前非刚体三维特征描述子表现力不足的问题,提出一种结合Fisher编码和距离学习构建全局特征描述子的非刚体三维模型检索方法.首先提取三维模型的局部特征描述子,利用混合高斯模型对特征集合进行无监督字典学习;然后将局部描述子和字典中心作为输入,通过Fisher编码方法得到新的特征编码;最后采用距离学习对特征编码进行空间映射,重构得到类内距离小类间距离大的全局特征描述子,用于非刚体三维模型检索.在公开数据集SHREC10和SHREC11上进行实验的结果表明,相比于传统方法,该方法在检索精度上有显著提高.     

浮雕显著性信息熵驱动的三维模型最优视点选择

在三维模型最优视点选择中,将模型的浮雕显著性信息度量引入模型视点互信息的信息熵分析,提出一种结合视觉显著性的模型视见描述子刻画方法.针对模型视点球的各个视点计算模型可见面片浮雕显著性信息熵驱动的视见描述子,并从中选择视见描述子值最大的视点作为模型的最优观察视点.实验结果表明,由该方法获取的最优视点得到的视图能够反映和展示三维模型的视觉显著特征.     

三维模型空间复合特征描述方法

融合三维模型的多种空间特征信息,提出一种三雏模型空间复合信息的特征描述方法,在一次三维模型面片遍历过程中,可以同时提取模型在一系列同心球球面映射上的距离、法向和面积分布函数,然后对分布函数作球面调和变换,提取球面调和系数作为模型特征向量,降低了特征表示维数,节约了存储空间.在多个三维模型库的实验结果表明本文提出的空间复合信息特征描述方法具有优越的检索效果,优于基于图像的光场描述方法这一被认为目前检索效果最好的描述方法,同时具有提取速度快的优势.     

基于空间-法向量特征的三维模型检索

针对全局法向直方图缺少空间分布信息问题,提出了一种集成空间法向信息的直方图构造方法.在对三维模型进行姿态调整和线性细分预处理操作以后,把模型按照空间分布分割成若干个子块.对每个子块,构造局部法向量直方图来分析其表面特性.为了能够描述直方图不同分量的重要性程度,对每个分量定义特征权值,其大小由该分量对应的三维模型表面积大小所决定.最后,根据局部法向量直方图和特征权值,采用一种改进的直方图相交函数计算不同模型的相似度.对一个标准三维模型测试数据库的检索实验表明,由于考虑了模型的空间分布特征,本文方法可以得到更好的检索准确率.     

XML描述的三维模型检索技术的研究

基于内容的三维模型检索正逐渐成为研究的热点.三维模型描述方式的多样性使三维模型在互联网上实现检索变得困难,采用XML方式描述三维模型可以有效地解决这一问题.探讨了XML方式描述的三维模型的基于内容的检索技术,论述了三维模型检索的原理和系统框架,对其中涉及的关键技术进行了详细的讨论,内容包括三维模型数据结构、三维模型的XML描述方式、三维模型规范化预处理、特征提取、索引建立、相似性匹配以及检索界面的设计.     

一种三维模型形状检索描述符

为了解决基于关键字的搜索方式不能准确查找三维模型的问题,对三角网格形式的三维模型提出一种基于内容的模型搜索算法.首先将模型中的三角网格再次划分,增加形状函数的维度,定义了一种新的三维模型形状函数,以提高形状函数的准确性;然后确定三维模型的极轴,将三维模型绕任意轴的旋转转换为绕极轴旋转,增强了球面调和方法提取的形状描述符旋转不变性;最后根据形状描述符之间的欧氏距离来度量三维模型的相似程度.实验结果表明,该算法适用于基于内容的三维模型搜索,并且在准确性和时效性方面都令人满意.     

基于混合光场描述符的三维目标检索研究

针对三维目标（3D object）检索问题,提出了一种基于新型描述符的3D目标检索方法。首先,在分析现行基于视图的3D模型描述符在描述方法上不充分的基础上,提出了混合描述符H_D的总体思路。进而讨论了H_D总体框架,即在光场图像阵列自适应的基础上,实现了直方图颜色描述符H_CD,shock图形状描述符H_SD及贝叶斯网络（Bayesian Network,BN）纹理描述符H_TD的优化组合。其次,讨论了H_D各部分的具体实现及度量机制,最后,对H_D检索性能进行了实验分析,结果表明提出的方法是优于其他基于视图的检索方法。     

基于聚类分析的三维模型检索综述

为提高三维模型的检索性能,将聚类分析用于特征描述符的提取以及模型间相似性关系划分等方面,能够对三维模型进行较为合理的分类,对较大规模三维模型数据库的索引和组织进行完善,提高三维模型检索效率。针对当前主流的基于聚类的三维模型检索算法进行分析,比较几种聚类算法的优势与不足,在其基础上进行改进,并继续应用于三维模型的检索中。     

3D数字颅骨生物特征的球面调和分析

三维物体的识别关键问题是找到能准确描述三维形状特征的描述子。利用球面调和级数的空间正交分解特性,计算三维颅骨的空间分解特征向量,继而构造三维特征描述子。提出了判断特征描述子形似性的准则,试验验证对于重建和扫描的3D颅骨进行了有效的识别。     

结合深度特征和信息量的三维模型标注方法

针对三维模型语义检索应用,提出一种三维模型语义自动标注方法,建立三维模型内容特征和语义特征之间的映射关系。首先,利用基于深度信息的特征提取方法计算三维模型形状特征描述符,在单位立方体的六个面上正交投影后获取六幅深度缓存图像,提取图像二维傅立叶变换后的270维低频系数作为三维模型内容特征。其次,针对语义词汇之间相似度计算需要,提出一种语义相似度计算方法,采用本体层次结构的深度、宽度、同义词集密度信息计算词汇信息量,定义语义词汇间的信息量关系,得到语义相似度。再次,利用语义排歧策略消除语义词汇二义性,提高语义词汇相似度计算的准确性。最后,融合三维模型内容特征相似度计算和本体语义相似度计算方法,利用样本库中相似模型包含的词汇概率信息和模型内容相似度值,计算待标注模型的语义描述信息。通过模型标注实验,验证了该方法的准确性。