基于譜特征的三維模型配準(zhǔn)與相似性分析方法研究

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1、基于譜特征的三維模型配準(zhǔn)與相似性分析方法研究作者姓名：顏震學(xué)科、專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向：計算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)師姓名：韓麗教授分類號：學(xué)校代碼：10165密級：學(xué)號：201311001114碩士學(xué)位論文基于譜特征的三維模型配準(zhǔn)與相似性分析方法研究作者姓名：顏震學(xué)科、專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向：計算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)師姓名：韓麗教授2016年6月學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人承諾：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所取得的研究成果。論文中除特別加Ｗ標(biāo)注巧致謝的地方外，不包含他人和其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)撰寫或發(fā)表過的研究成果，

2、其他同志的研究成果對本人的啟示和所提烘的幫助。，均已在論文中做了明確的聲明并表示謝意學(xué)位論文作者簽名；叛疫學(xué)位論文版權(quán)的使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解江寧師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，及學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部鬥或機(jī)構(gòu)送交復(fù)印件或磯盤，允許論文被查閱和借閱。本文授權(quán)遷寧師范大學(xué)，可＾文將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行檢索，可ｙｊｌ采用影印，、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后

3、使用本授權(quán)書。學(xué)位論文作者簽名；指導(dǎo)教師簽名：簽名曰期：＾企年＾月曰遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著計算機(jī)硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，三維模型在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、虛擬現(xiàn)實、生物醫(yī)療、地理信息及3D游戲動畫等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。同時，隨著人們對視覺感知更為形象逼真的追求，三維模型的數(shù)據(jù)量與復(fù)雜度更是與日俱增。因此，迫切需要對三維模型進(jìn)行有效的管理。三維模型形狀相似性分析是實現(xiàn)三維模型檢索、壓縮與簡化、多分辨率造型等應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，已成為數(shù)字幾何處理、計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的熱點研究課題。模型的配準(zhǔn)不僅可以

4、實現(xiàn)模型的相似性分析，更可以有效的進(jìn)行模型的分類與識別。目前圍繞模型的配準(zhǔn)涌現(xiàn)了一系列的研究成果。然而，在識別與配準(zhǔn)的精度以及效率方面仍存在一定的局限性。本文在綜合分析了國內(nèi)外的研究基礎(chǔ)上，提出了一種基于譜特征的三維模型配準(zhǔn)與相似性分析方法。主要工作如下：（1）介紹三維模型的形狀分析方法，常用的三維模型配準(zhǔn)方法的研究現(xiàn)狀。（2）綜合分析三類數(shù)據(jù)點集的配準(zhǔn)方法，以及每一類配準(zhǔn)方法的理論基礎(chǔ)和工作原理。在此基礎(chǔ)上對各種方法進(jìn)行比較。（3）介紹本研究的核心算法。首先結(jié)合模型表面的曲率特性提取模型表面的顯著特征點，然

5、后通過譜嵌入將模型空域中的特性映射到頻譜域中，再通過薄板樣條函數(shù)配準(zhǔn)。最后分析配準(zhǔn)正確率并對模型的種類進(jìn)行區(qū)分。（4）探究模型整體和局部的對應(yīng)關(guān)系。首先對稀疏模型的對應(yīng)性研究進(jìn)行了分析。其次對人工分割得到的具有一定語義特性的模型局部與整體的對應(yīng)進(jìn)行試驗：通過選擇合適的內(nèi)蘊特征描述符并通過解決二次分配問題實現(xiàn)模型的局部配準(zhǔn)。關(guān)鍵字：3D模型；譜特征；配準(zhǔn)；薄板樣條函數(shù)；相似性分析-I-基于譜特征的三維模型配準(zhǔn)與相似性分析方法研究Theresearchof3Dmodelregistrationandsimilar

6、ityanalysisbasedonspectraleigenmapAbstractWiththedevelopmentofcomputerhardwareandnetworktechnology，Three-dimensionalmodelsarewidelyusedinindustrialproductdesign,virtualreality,biologicalmedicine,geographicalinformation,3Danimationgameandsoon.Atthesametime,a

7、longwithpeople’spursuitofmorerealisticvisualperception,thedatavolumeandcomplexityofthe3Dmodelisgrowingfasterandfaster.Therefore,urgentneededfor3Dmodeleffectivemanagement.3Dmodelshapesimilarityanalysisisthekeytechnologytorealizethe3Dmodelretrieval,compressed

8、andsimplified,multi-resolutionmodeling,ithasbecomeahotspotinthefieldofdigitalgeometryprocessingandcomputergraphics.Registrationofthemodelisnotonlycanimplementmodelsimilarityanalysis,butalsocanbemoreeff