基于曲率特性的牙齿三维模型匹配方法研究

为提高无标志点情况下牙齿锥形束CT与蓝光扫描三维模型匹配精度,提出了依据曲率特性选取对应点集的匹配方法.取基准模型中三点为基准点,以各基准点的曲率值为特征评价标准,提取出待匹配模型中与基准点曲率值相近似的点作为特征点;通过约束条件,从特征点中进一步选取出与基准点对应的匹配点;利用三点平移变换法计算旋转矩阵R及平移矢量t,从而实现基准模型与匹配模型的初匹配.通过实例仿真验证了所提算法的准确性和有效性.     

基于层析数据的CAD模型三维重构的实现

本文阐述了逆向工程的基本概念，介绍了作者开发的基于层析数据的ＣＡＤ模型三维重构逆工程系统。该系统读入实物原型的层析数据，经过预处理和特征识别后，输出特征数据，在ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ９７的支持下实现三维重构。最后给出了两个重构实例。     

基于知识的三维特征识别方法研究

三维重建是逆向工程的一个关键环节，面片拼接重建算法丢失产品三维特征，导致反求结果精度低，数据最大，而且不易进行CAD建模和产品改型设计，根据切片图像信息进行三维特征识别是三维重建的一种有效方法，研究机加零件常见三维特征及其对应二维层析切片图形的关系，建立典型三维特征识别知识库，利用知识库的推理机制，提出基于知识的三维特征识别方法。     

多特征三维稠密重建方法

基于图像的立体重建技术直接通过多幅二维图像获取物体的三维数据模型,建模自动化程度高,且不需要任何先验信息和特殊硬件支持。但对于具有精致雕刻的中国古式建筑以及非平行拍摄的大型室外场景,现有的基于图像的三维重建技术重建模型往往存在细节信息丢失、数据散乱现象,使得重建结果不够精确。针对这一问题,综合考虑模型的光照信息、纹理阴影、凹凸感等多种特征,通过给出特征候选点匹配策略及对初始点云的可靠性排序,提出了一种多特征三维稠密重建算法MFPMVS（patch with multiple features based multi-view stereopsis）。实验表明,MFPMVS算法与经典的PMVS（patch based multi-view stereopsis）算法相比,重建得到的三维点云更加密集;凹凸感较强的模型重建细节更为细腻;仰拍得到的模型重建结果中漏洞明显减少,边缘细节信息更加完整。算法能够更稳定、鲁棒地重建出物体的三维模型,具有很高的实用价值。     

面向三维变量设计的可变特征模型

本文提出了一个面向三维变量设计的产品形状可变特征模型，其中包括特征树，特征表有特征约束关系图等新概念，用于描述设计过程中的形体模型和特征间的相互内在联系，从而不仅可作参数化设计，还支持更广泛意义上的变量设计。     

特征CAD模型的全局对称的快速识别方法

针对现有面向CAD模型的对称识别方法效率低下的问题,提出一种充分利用特征信息,通过特征分类、特征集排序、合并和验证对称,快速识别特征CAD模型的全局反射对称和旋转对称的方法.通过分析特征信息中隐含的对称信息,可以快速获取特征的对称；根据对称强弱关系的原理,利用特征集排序使得中间结果快速向目标对称靠拢；合并和验证对称能避免检测不必要的局部对称,以快速获取全局对称,并能较好地解决根据特征信息无法识别对称以及避免从几何上识别对称的问题.实验结果证明,采用文中方法能正确且快速地识别特征CAD模型的全局反射对称和旋转对称.     

累进三维模型相似匹配算法

提出了一种构造三维模型特征二叉树的算法,并根据特征二叉树匹配来获得三维模型的相似程度,特征二叉树与二维模型坐标系统系旋转和平移无关,且适合于三维模型累进牵引匹配,实验结果表明,文中算法能较好地匹配三维模型的相似性。     

AutoCAD的三维模型到平面工程图纸

本文阐述了三维模型或三维实本通过模型空间获得平面工程图纸的方法．     

基于层析数据的CAD模型三维重构的实现

本文阐述了逆向工程的基本概念,介绍了作者开发的基于层析数据的CAD模型三维重构逆工程系统。该系统读入实物原型的层析数据,经过预处理和特征识别后,输出特征数据,在SolidWorks97的支持下实现三维重构。最后给出了两个重构实例。     

图像三维重建中的特征点匹配方法研究

针对传统三维重建中点特征匹配算法的局限性,提出了基于相关系数的图像点特征匹配方法,实现了对图像点特征匹配与三维重建同步进行的目的。基于同一物体的两幅图像,给出了其特征匹配和三维重建的算法,并通过实验数据分析了此算法的有效性。     

对称不变形状上下文特征提取与匹配

形状上下文是一种广泛应用的图像形状特征提取与匹配算法,针对其特征不具有对 称不变性,无法对互相对称的相似图像建立匹配的问题,提出了一种具有对称不变性的改进形状 上下文特征提取与匹配算法。在形状边缘采样点上计算形状上下文中的角度关系描述时,令该点 的梯度方向为极坐标系的0°,并比较特征0 到π 与π 到2π 两个角度区间内其他边缘点的数量大 小,根据比较结果,调整极坐标系中角度增加的方向,从而使特征具备对称不变性。在迭代变形 与计算形状上下文时,仅在第一次迭代中使用改进的形状上下文特征,从而使匹配更加稳定。仿 真实验证明,该算法能够有效地在互相对称的相似图像间建立匹配,提高检索精度。     

基于形状特征点匹配的CT断层图象表面重建

当切片间距离较大时，如何快速，准确地重构出复杂器官的表面并显示它，在医学临床应用中已变得越来越重要。本文首先提出了一种保持轮廓形状特征的自适应特征点采样算法，该算法大大减少了后续处理的存储量和计算量，其次，在于对图象特性的分析，提出了一种特殊点匹配算法，该算法考虑到了特征点在原图象上的灰度，梯度幅值，梯度方向和位置对匹配的影响，提高了重建表面的准确度。实验结果证明了上述算法的有效性。     

图像综合特征及其在图像检测与匹配中的应用

针对灰度,几何畸变较大的图像匹配困难的问题,提出了一种图像匹配的新方法。该方法在图像预处理时,首先利用SUSAN算法来检测图像目标的边缘,然后利用图像不变矩,并结合形态信息、灰度信息构造的图像综合特征来进行图像匹配,以完成目标的识别与跟踪。由于SUSAN算法检测特征定位准确,对局部噪声不敏感,而且不变矩具有平移、旋转、比例不变的特性,因此可取得较好的检测与匹配效果。实验也表明,该算法既具有较强的抗灰度、抗几何畸变能力,又具有较强的噪声抑制能力。     

基于局部特征匹配的对称面提取算法

在反求工程中,对称面提取对于点云的几何模型重建具有重要意义,根据对称性原理,给出了点云模型中双侧对称性的数学定义,在此基础上,构造了一种基于迭代最近点(ICP)数据匹配的对称面提取算法,该算法已经在反求工程CAD系统RE-SOFT中实现,并应用于汽车引擎罩、卫生洁具零件的模型重构。     

Face Recognition by Using Feature Orientation and Feature Geometry Matching

In this face recognition research, the head is fixed when a photograph is taken. The infrared diodes provide the only illumination. In front of the CCD camera, a light filter lens is used to filter all other light. After the photograph is taken, the eyebrows, eyes, nostrils, lips, and face contour are extracted separately. The shape, size, object-to-object distance, center and orientation are found for each extracted object. The techniques to solve the object shifting and rotating problems are investigated. Image subtraction is used to examine the geometric differences of the two different faces. The obtained classifying data in this research can accurately classify different people's faces.     

D4对称平面排列映射广义充满Julia集

为了更加直观、有效地在参数空间挑选参数构造出具有D4对称特性的平面排列映射的混沌吸收子和广义充满Julia集，在参数空间任选两个实参数构造参数断面，构造其上的广义M集。在这种广义M集的周期区域中挑选参数，可以由计算机生成大量新颖的广义充满Julia集。为了揭示出这种广义充满Julia集内部的复杂结构，给出了两种构造方法。为具有平面对称特性的动力系统的计算机图形化研究工作增添了新形式的艺术图像。     

一种基于平面对称群的对称图案生成方法

织物图案中包含着各类蜿蜒曲线、规则与不规则的复杂元素。虽然剪纸图案和分 形图案的生成方法已有大量研究工作,但是面向新疆织物图案特点的计算机自动生成方法仍然 存在许多挑战性难题。针对新疆织物图案风格化建模难度大的问题,提出图案对称性作为图案 生成关键指标,构造循环群和二面体群等变映射与不变映射,研究图案对称性的表征方式,利 用对称图案探讨群的映射空间与对称图形之间的关联。通过群映射的仿真实验,绘制混沌吸引 子得到群对称图案,有效提高图案的对称性,丰富织物图案的花型设计。     

Symmetry analysis by computer

Approximate locations of axes of symmetry of a 2-dimensional region are detected on the basis of its border. The border, described in terms of certain directional codes, is treated as a regular polygon in a hierarchical manner where a lower level means a greater number of sides. At each level of the hierarchy, the best axis of symmetry is found which for a lower level gives a more accurate position of the unknown axis of symmetry than for a higher level. Along with an axis of symmetry, a certain error is found on the basis of which the degree of symmetry of a 2-dimensional region is defined. Programs are written in FORTRAN IV and are implemented on an EC-1033 computer.     

Object Recognition as Many-to-Many Feature Matching

Object recognition can be formulated as matching image features to model features. When recognition is exemplar-based, feature correspondence is one-to-one. However, segmentation errors, articulation, scale difference, and within-class deformation can yield image and model features which don’t match one-to-one but rather many-to-many. Adopting a graph-based representation of a set of features, we present a matching algorithm that establishes many-to-many correspondences between the nodes of two noisy, vertex-labeled weighted graphs. Our approach reduces the problem of many-to-many matching of weighted graphs to that of many-to-many matching of weighted point sets in a normed vector space. This is accomplished by embedding the initial weighted graphs into a normed vector space with low distortion using a novel embedding technique based on a spherical encoding of graph structure. Many-to-many vector correspondences established by the Earth Mover’s Distance framework are mapped back into many-to-many correspondences between graph nodes. Empirical evaluation of the algorithm on an extensive set of recognition trials, including a comparison with two competing graph matching approaches, demonstrates both the robustness and efficacy of the overall approach.     

二次曲面体中的斜对称面检测

为了扩大3D重建实体的覆盖域,通过对Sugimoto等的斜对称面检测算法(Sugimoto K, Tomita F. Detection of skewed-symmetrical shape. Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing, Austin, 1994: 696-700)进行改进,实现了包括双曲线、抛物线等在内的所有类型的二次曲线的斜对称检测.在曲面的重建过程中,采用参数化方法实现了空间二次曲线的投影匹配,利用斜对称检测算法检测出投影曲线的斜对称轴,并由检测到的斜对称轴生成相应的平面即二次曲面体的斜对称面;同时研究了错解产生的原因.算例验证表明,采用该算法能够对含有对称部分的二次曲面体进行精确的斜对称面检测.