一种基于视点距离的三维模型特征提取算法

如何对三维模型进行特征提取是近年来出现的三维模型检索中的主要问题.文章给出了一种基于视点距离的特征提取算法,该算法利用正规化后的三维模型表面到观察点的距离信息生成六幅距离图像,然后对图像进行二维傅立叶变换并对变换后的频域信息进行低频采样从而得到三维模型的特征向量.该算法克服了基于三维投影的二维图像轮廓算法中丢失模型空域信息、缺乏对图像内部信息进行描述的缺点.实验结果表明,该算法比基于轮廓算法的检索精确度提高了19%.     

特征点自动标定的颅面复原及其评估方法

为了采用计算机技术从人头颅骨样本重构出个性化的三维表面面部特征,提出一种特征点自动标定的颅面复原算法.首先利用特征点自动标定算法对待复原颅骨模型进行特征点标定;然后在基于模板变形的颅面复原算法基础上引入Laplace坐标网格变形技术,以实现待复原颅骨模型的颅面复原.为了验证文中算法进行颅面复原结果的可靠性,提出一种采用计算颅面整体特征和局部特征相似度的颅面复原结果评估方法.实验结果表明,文中提出的特征点自动标定算法大大提高了颅面复原前期工作的效率,颅面复原算法对待复原颅骨的颅面复原取得了良好的复原效果;同时,颅面复原结果评估方法达到了主观与客观评价上的一致,对复原结果验证有良好的指导作用.     

三维颅骨模型获取方法研究

颅面复原是一种对人类的颅骨进行面部容貌复原的技术,该技术以人类学、法医学、解剖学中的头骨与面貌相互关系规律为科学依据,广泛应用于考古、刑侦等领域。其中获取三维颅骨模型是实现复原的第一步,颅骨模型的准确与否会直接影响到将来颅面复原的准确性。文中主要介绍了两种获取三维颅骨模型的方法,一种是对cT图像进行面绘制三维重构,另一种是使用三维扫描仪获取三维颅骨模型。之后对获取的颅骨模型建立法兰克福坐标系。实验表明,通过这两种方法获取的颅骨模型为颅面复原提供了良好的颅骨原始数据。     

三维颅骨模型获取方法研究

颅面复原是一种对人类的颅骨进行面部容貌复原的技术,该技术以人类学、法医学、解剖学中的头骨与面貌相互关系规律为科学依据,广泛应用于考古、刑侦等领域。其中获取三维颅骨模型是实现复原的第一步,颅骨模型的准确与否会直接影响到将来颅面复原的准确性。文中主要介绍了两种获取三维颅骨模型的方法,一种是对CT图像进行面绘制三维重构,另一种是使用三维扫描仪获取三维颅骨模型。之后对获取的颅骨模型建立法兰克福坐标系。实验表明,通过这两种方法获取的颅骨模型为颅面复原提供了良好的颅骨原始数据。     

多特征动态融合的三维模型检索方法

提出一种基于二维正交投影图像的多特征动态融合的三维模型检索方法.首先计算三维模型的二维正交投影图像,然后提取二维正交投影图像的投影直方图和Zernike矩特征,通过加权求和在输出层融合,得到总体上模型间的相似度.每种特征采用动态权值,针对输入查询模型的不同,根据用户反馈自动更新知识库中的权值.实验表明,该方法在提高检索准确率的同时,也能保证检索效率.     

基于正交投影的三维模型相似性比较算法研究*

提出了一种基于二维正交投影图像的三维模型相似性比较算法。首先计算三维模型的二维正交投影图像,然后提取二维正交投影图像的边缘轮廓夹角特征,并比较这些二维正交投影图像的相似性,最后通过二维正交投影图像的轮廓相似性来获取三维模型的相似性。实验验证了该算法的可行性,并且其对于三维模型检索所要求的平移、旋转和缩放不变性具有较好的鲁棒性。     

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。     

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.     

基于Snake模型和射线法的颅面重建方法

MC颅面重构方法复原的面皮和颅骨三角片数量大且存在杂质。针对该问题,基于断层轮廓序列,利用改进的Snake模型提取闭合颅骨轮廓线,通过射线法对该轮廓线进行二次处理得到最外层轮廓线,从而实现颅面三维重构。实验结果表明,该方法在颅面数据量较小的情况下,可以准确表达人的面部和颅骨的形态信息。     

基于测地回归模型的颅面复原

颅面复原是指根据一个未知颅骨的特征预测出对应的面貌,在考古研究、医学整容、刑事案件调查等领域有重要应用.为解决颅面复原过程中存在着数据量大、需要大量标定特征点的手工工作及颅面特征点定义困难的问题,针对三角网格表示的三维颅骨和面皮模型,将颅面模型用从鼻尖出发的一组测地线表示,提出了基于测地回归的颅面复原方法.该方法首先从...     

一种基于正交视图的三维模型多特征匹配算法

针对现今多数三维检索算法在匹配精度、检索速度以及算法复杂度三者难以相互兼顾的问题,文中提出一种基于正交视图的三维模型多特征匹配算法。首先对被检索三维模型的6个正视角进行投影,获得6个正视图像;接着分别用灰度级图像来描述各个正视图特征,并根据投影后模型各面的分布情况填补顶点与面片之间的间隙;然后动态提取每个灰度级图像的投影直方图特征和Zernike矩特征;最后在分析各特征的优缺点的基础上,融合多个特征来匹配三维模型的相似度。与传统LFD算法和D2算法进行对比实验,结果表明,文中算法能较好地提高对三维模型检索的查全率与查准率,具有计算量小、匹配精度高、运行速度快的优点。     

基于整数中轴骨架的3维模型检索算法

针对3维模型检索算法性能较低的问题,提出了一种基于整数中轴骨架的3维模型检索算法。在对3维模型进行姿态调整和各向同向性预处理后,提取模型的整数中轴骨架,并记录每个骨架点相应的几何信息,对提取的骨架按不同的空间区域划分,形成模型骨架二叉树。为了能够描述骨架二叉树的不同节点对模型整体相似性匹配的影响程度,为每个节点定义一个特征权值,其大小由该节点对应的骨架区域大小所决定。最后,采用由粗到细逐步淘汰的策略计算不同模型的相似度。对一个标准3维模型测试数据库的检索实验结果表明,由于将模型的拓扑结构和统计特征相结合,该算法可以得到较好的检索性能。     

一个相关反馈三维模型深度图像检索算法

基于图像的三维模型检索比形状特征和拓扑结构特征具有更易于实现且检索效果好等优点,但现有基于图像的三维模型检索方法存在一些问题,如没有考虑三维深度信息、所提特征不能全部表达三维模型信息且不能实现用户交互操作等。对此提出一种基于深度图像的三维模型相关反馈检索算法:首先提取三维模型深度图像边界方向直方图和Zernike矩特征;然后利用特征距离度量进行三维模型检索,并采用相关反馈技术实现分类器的构造和模型的标注;最后利用调整好的权值分类器进行检索和标注。实验表明,该算法实现了三维模型的相关反馈检索和标注,提高了检索的精确性,并增强了系统的实用性,为进一步进行语义检索打下基础。     

一种基于切片的三维模型检索算法*

为了更加高效地从三维模型库中检索出相似模型,提出了一种基于切片的三维模型检索算法。首先应用主元分析对三维模型进行预处理;然后对预处理后的模型在不同位置和不同方向上进行切片,根据所得切片断面的相对面积进行三维模型检索。基于该算法设计并实现了三维模型检索系统。实验采用PSB(PrincetonShape Benchmark)提供的三维模型数据库,结果表明把模型的切片截面作为三维模型的特征描述,能有效地区分不同模型,并取得了较好的检索效果。     

融合信息熵和CNN 的基于手绘的三维模型检索

基于手绘草图的三维模型检索(SBSR)已成为三维模型检索、模式识别与计算机视 觉领域的一个研究热点。与传统方法相比,基于卷积神经网络(CNN)的三维深度表示方法在三 维模型检索任务中性能优势非常明显。本文提出了一种基于手绘图像融合信息熵和CNN 的三 维模型检索方法。首先,通过计算模型投影图的信息熵得到模型的代表性视图,并将代表性视 图经过边缘检测等处理得到三维模型投影图的轮廓图像;然后,将轮廓图像和手绘草图输入到 CNN 中提取特征描述子,并进行特征匹配。本文方法在Shape Retrieval Contest (SHREC) 2012 数据库和SHREC 2013 数据库上进行实验。实验证明,该方法的效果较其他传统方法检索准确 度更高。     

一个基于深度图像的三维模型检索算法

三维模型检索是现在的研究热点,提出一种基于深度图像的三维模型检索算法。对三维模型进行规范化处理,采用基于正交投影的方法计算三维模型在其包围立方体的六个面上的深度图像;提取深度图像的边界方向直方图和Zernike矩特征;利用特征距离度量进行三维模型检索,并采用相关反馈技术实现权值的调整,得到用户最满意的目标检索模型。对比实验表明,该算法避免了传统视觉图像丢失三维模型空间信息的缺点,有效地提高了检索的精确性和鲁棒性。     

基于细节层次与最小生成树的三维地形识别与检索

图像、视频、音频和图形等均是多媒体数据流中的信息载体,对上述数据所蕴涵的内容进行分析,可以极大地方便人们对它们的使用与管理.基于内容的图像(视频)和音频检索已经取得了不少进展,但是对于图形,特别是3D图形进行识别与检索的有效方法还很少见.提出了对相似3D物体识别与检索的算法,在这个算法中,首先使用细节层次模型对3D物体进行三角面片约减,然后提取3D物体的特征.由于所提取的特征维数很大,最小生成树(minimum spanning tree,简称MST)被用来对每一个3D物体的特征进行约减,基于约减后的特征,实现了基于支持向量机的3D物体识别与检索方法.这个算法被使用到3D丘陵与山地的地形识别中,取得了良好效果.     

The Craniofacial Reconstruction from the Local Structural Diversity of Skulls

The craniofacial reconstruction is employed as an initialization of the identification from skulls in forensics. In this paper, we present a two‐level craniofacial reconstruction framework based on the local structural diversity of the skulls. On the low level, the holistic reconstruction is formulated as the superimposition of the selected tissue map on the novel skull. The crux is the accurate map registration, which is implemented as a warping guided by the 2D feature curve patterns. The curve pattern extraction under an energy minimization framework is proposed for the automatic feature labeling on the skull depth map. The feature configuration on the warped tissue map is expected to resemble that on the novel skull. In order to make the reconstructed faces personalized, on the high level, the local facial features are estimated from the skull measurements via a RBF model. The RBF model is learnt from a dataset of the skull and the face feature pairs extracted from the head volume data. The experiments demonstrate the facial outlooks can be reconstructed feasibly and efficiently.     

RGBD融合明暗恢复形状的全视角三维重建技术研究

为了高效、高精度、低成本地实现对物体的全视角三维重建, 提出一种使用深度相机融合光照约束实现全视角三维重建的方法。该重建方法中,在进行单帧重建时采用RGBD深度图像融合明暗恢复形状(Shape from shading,SFS)的重建方法, 即在原有的深度数据上加上额外的光照约束来优化深度值; 在相邻两帧配准时, 采用快速点特征直方图（Fast point feature histograms, FPFH）特征进行匹配并通过随机采样一致性（Random sample consensus, RANSAC）滤除错误的匹配点对求解粗配准矩阵, 然后通过迭代最近点（Iterative closest point, ICP）算法进行精配准得出两帧间的配准矩阵; 在进行全视角的三维重建时, 采用光束平差法优化相机位姿, 从而消除累积误差使首尾帧完全重合, 最后融合生成一个完整的模型。该方法融入了物体表面的光照信息,因此生成的三维模型更为光顺,也包含了更多物体表面的细节信息,提高了重建精度;同时该方法仅通过单张照片就能在自然光环境下完成对多反射率三维物体的重建,适用范围更广。本文方法的整个实验过程通过手持深度相机就能完成,不需要借助转台,操作更加方便。