同心球面网格最远距离特征的三维模型检索方法

距离是三维模型特征提取中最有效、直观,也最容易让人理解的特征之一。目前基于距离信息类特征提取算法因为需要大量计算射线与模型面片的交点,时间耗费很大。针对这一问题,提出了同心球面网格最远距离特征描述子,细分三维模型,统计落人各球面网格上面片中心的最远距离,构造层次深度球面上的距离函数,然后对构造球面函数进行球面调和分析,截取球面调和系数作为特征向量。实验结果表明其检索性能优于其他同类基于距离的特征描述算法,计算时间花费也最少,计算复杂度仅为O（n）。     

基于球面调和变换的三维模型检索

利用三维模型网格的空间几何特征定义了4种球面函数,从不同角度描述了三维模型.对这4种球面函数进行球面调和变换,在此基础上构建了4种特征描述符.针对单一球面函数的特征表达能力有限的问题,提出了基于多个球面函数的特征描述符.实验结果表明,本文提出的特征描述符具有较好的三维模型检索性能,其中基于全部4种球面函数的特征描述符的检索性能要优于其他基于球面调和变换的特征描述符.     

一种基于球面调和分析的三维模型检索算法

提取关于坐标旋转不变的特征描述符以及提高特征描述符对噪声的鲁棒性是基于内容三维模型检索技术中有待进一步研究解决的问题之一。将三维模型表面离散成三维点数据,然后使用球面调和方法对得到的点数据进行调和分析得到三维模型旋转不变的特征向量,并且能够增加算法对模型表面噪声的鲁棒性提高检索准确度。实验证明该算法在检索准确度和对噪声的鲁棒性上都有所提高。     

基于深度加权法向映射的三维模型检索

提出一种基于深度加权法向映射的三维检索算法,从归一化处理后的物体形状出发,计算关于视点方向的深度加权表面法向统计分布,并将该分布沿视点方向作球面调和分析得到深度加权法向映射特征,通过比较该特征的距离来度量任意三维模型之间的相似性。     

基于表面颜色属性的三维模型检索

对基于表面属性的三维模型检索进行研究,提出了基于面积颜色分布、基于球面颜色分布、基于颜色球面调和的三维模型检索方法以及基于表面属性的融合方法.通过对模型表面进行按面积均匀采样来获取其颜色分布信息后形成基于面积颜色分布的特征.通过对模型进行均匀球面采样获取颜色分布信息形成基于球面颜色分布的特征.通过首先将模型表面颜色信息按等经纬度球面采样映射为球面函数,然后对其进行球面调和变换形成颜色球面调和特征.融合特征通过对以上特征的两组或3组依一定权值组合而得到.为验证基于表面属性的三维模型检索方法的效果,建立了一个包含有1171个颜色模型的测试库.实验结果表明以上方法均对基于表面属性的三维模型检索具有较好的检索效果且融合特征可以得到优于任何单一特征的检索效果.     

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.     

一种基于射线投影的球面调和检索算法

提出一种基于射线的球面调和检索算法,通过规范化预处理将模型平移到坐标原点,然后通过计算三维模型表面的点到所在三角形面片的投影的最大值来构建球面函数,并对其进行球面调和变换,从而构成了一个具有平移、缩放、旋转不变的特征向量。通过实验证明,它是一种不错的三维模型检索方法。     

基于拟随机序列的三维模型表面采样方法

三维模型检索中的形状分布算法使用伪随机序列进行采样,导致检索精度较低、检索结果不稳定。该文采用拟随机序列中的Halton序列在[0, 1]区间内产生分布较均匀的随机数,利用数学变换将其转换为采样空间的随机数进行采样。三维模型检索对比实验结果表明,该方法可以提高检索精度,使检索结果更稳定。     

一种基于球面调和描述子的3维模型相似性比较算法

提出了一种基于球面调和描述子的3维模型相似性比较算法。首先,对3维模型进行一分为二的递归分解,然后对每次递归分解得到的3维模型顶点集合进行球面映射得到其球面图像,最后计算所有球面图像的球面调和描述子得到3维模型的特征二叉树。通过对3维模型特征二叉树进行相似性比较可以得到3维模型的相似性。实验结果表明,该算法不仅能较好地比较3维模型相似性,而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。     

一种基于部件空间分布的三维模型检索方法

三维形状分析是三维模型检索的关键问题.提出一种基于三维模型部件空间分布的形状特征描述方法.此方法的主要思想是依据认知心理学的理论,在描述对象形状时强调它的结构属性.首先将三维模型分割为若干个组成部件,每个部件用一个曲面片表示,然后采用曲面片的质心位置、面积占总面积的百分比的组合作为部件特征,最后将满足指定条件的部件特征的集合作为三维模型的形状特征.基于这一特征表示,给出了一种三维模型检索方法.该方法具有受模型精度和连通性影响较小、相似性度量的计算速度较快的优点.实验结果验证了该检索方法的有效性.     

基于隐式描述符的三维模型对应关系计算

三维模型对应关系计算在自动驾驶、虚拟现实、智能交通等领域得到广泛关注与应用。三维模型在几何结构和尺度发生很大变化时,低层次几何信息描述符所提取的特征将不足,从而使得对应关系计算结果准确率不高。为此,提出一种通过引入先验知识来完成三维模型对应关系计算的方法。利用深度学习网络模仿人类计算先验知识,以对模型各部分之间的几何相似性进行编码,解决模型在各部分发生显著变化时无法应用低层次几何信息计算模型间对应关系的问题。使用多视图卷积神经网络对模型各部分相应的视图进行预分割并标记,根据模型对应表面点之间的相似度隐式地计算数据驱动描述符,在数据驱动描述符的指导下计算最终的三维模型对应关系。实验结果表明,相较基于先验知识的计算方法,该方法能提高三维模型对应关系计算结果的准确率,且可有效降低测地误差。     

一种基于局部描述符的三维人脸识别方法

提出一种局部描述符进行三维人脸识别。每个采样点的局部特征定义为该点根据其法向量与3个主轴之间的角度自适应选取的邻域点集向人脸主轴平面投影所得的面积。文中提出的三维人脸识别算法首先对人脸进行预处理,归一化到较统一的姿态后,提取与鼻尖等距的轮廓线,并对轮廓线进行重采样以剔除无用点。然后对每个采样点提取局部特征。最后建立人脸之间的点对应关系,将加权融合后的局部特征用于识别。通过实验认证,文中方法识别效果较好,且对遮挡和噪声有较好的鲁棒性。     

基于广义模型的复杂电力系统的故障诊断

讨论了广义大系统故障诊断的一种新方法。首先,给出了复杂电力系统不对称故障的定义,以及传统的分析方法。接着,对所给的广义大系统,构造它的一个全阶广义状态观测器。考虑广义系统的3种可能故障形式,残差由交联项部分和系统的故障两部分组成。为了排除交联项对故障的干扰,实现交联项的解耦,分两种情况讨论残差,并分别设计加权矩阵,给出故障诊断的方法。所给的故障诊断方法在实际应用中切实可行,且能提高故障诊断效率。     

Web-Based 3D Geometry Model Retrieval

Due to the popularity of the Internet, multimedia searching is becoming more and more an important research area. It allows us to search the Internet for media objects by specifying some feature criteria or providing sample objects. Although a lot of work has been conducted on searching images, videos and audio, there has been very limited work on searching 3D object models and most of the proposed methods only show the performance of the proposed method, without a comparison with other methods. In this paper, we survey some representative work in this area. We show how they are implemented and compare their performances with each other using a common geometry database. We also propose the Haar wavelets method for 3D model matching. This method is simple to implement, has a very good retrieval performance, and small feature size, as demonstrated in our experiments.     

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.     

三维几何约束的球面几何求解

研究了球面几何学在三维几何约束求解中的应用，提出了球面求解法．该方法建立在姿态约束与位置约束解耦的基础上，并以求解关键的姿态约束为主，一旦姿态约束被解出，则位置约束很容易求解；同时将表征刚体姿态的矢量映射到球平面上的点，将姿态约束映射为球平面上两点的距离，借助球面几何的知识，能够高效、直观地推理出多数情况下姿态约束的解析解，而特殊的情况则结合数值法求解，并很好地解决了数值法的初值问题．     

模拟绘画的三维几何纹理生成研究

该文提出一种模拟绘画的三维几何纹理生成方法。该方法的主要思想如下：（1）对物体表面进行近似等距离分点；（2）假设在各分点处放置一个个小球，利用这些小球来获得物体表面的总体明暗信息；（3）建立各分点处画元的绘制模式；（4）在绘制阶段，利用所获得的光照信息和画元的绘制模式在各分点处绘制画元，以获得符合物体表面总体明暗调子的几何纹理；（5）在上述工作的基础上，通过对画元实施一系列操作来获得更为复杂的几何纹理。与传统方法相比，该文所给出的几何纹理生成技术具有对信息处理的同一性、可对画面信息进行离散处理、所生成的纹理更具立体感和速度快等特性。实验结果验证了方法的有效性。