基于正交主平面分析的三维模型检索算法研究

摘要

随着三维建模技术和互联网技术的快速发展，三维模型的数量呈爆炸性增长。面对庞大的三维模型资源，如何快速准确地查找到所需的三维模型，对其重复利用，成为继图像、视频检索之后的又一热门课题。由于三维模型空间结构复杂，如何快速有效的提取三维模型的特征进行匹配成为三维模型检索技术的难点。在对已有三维模型检索技术研究的基础上，本文针对主平面分析的方法进行了研究和改进。
　　首先，对主平面分析的方法进行了深入的分析和研究，针对单个主平面对三维模型的信息描述能力不够强，检索准确度不够高的问题，提出了三个正交主平面的方法，计算出三维模型的三个正交主平面，将三维模型在三个正交主平面上进行投影，对三维模型信息进行更全面更充分的描述。
　　其次，对三维模型在三个正交主平面上的二维投影图像，采用了同心圆环分割的方法和图像矩的方法提取旋转不变的特征向量，计算特征距离得到相似度后加权求和进行相似匹配，从而把三维模型的相似匹配问题转化为二维投影图像的相似匹配问题，降低了匹配的复杂度。
　　最后，设计了一个三维示例查询的三维模型检索系统，对提出的正交主平面分析算法进行了实验验证，与不同方法的检索性能进行了比较，验证了本文算法的有效性和可行性，并对加入噪声后算法的检索性能进行了分析，验证了算法的稳定性，对三维模型检索技术进行了一次有益的探索。

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第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 三维模型检索技术的发展与研究现状

1.3 主平面分析的三维模型检索算法研究现状分析

1.4 具有代表性的三维模型检索系统

1.5 研究内容与论文结构

第2章 三维模型坐标标准化和预处理

2.1 三维模型的坐标原点标准化

2.2 三维模型的坐标比例标准化

2.3 三维模型的坐标方向标准化

2.4 基于三角形质心面积加权的PCA预处理

2.5 本章小结

第3章 三维模型的三个正交主平面的提出

3.1 三维模型的单个主平面分析

3.2 正交主平面中第一主平面方程系数的确定

3.3 正交主平面中第二、三主平面的提出及求解

3.4 本章小结

第4章 正交主平面投影图像的特征提取与匹配

4.1 三维模型特征提取不变性研究

4.2 三维模型特征提取方法分析

4.3 正交主平面投影图像的圆环分割与匹配

4.4 正交主平面投影图像不变矩提取与匹配

4.5 圆环分割和不变矩特征的结合

4.6 本章小结

第5章 三维模型检索系统实现

5.1 实验模型数据库的获取

5.2 三维模型文件组织结构

5.3 三维模型检索系统的设计

5.4 实验结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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