基于错分率和最终测量精度的三维网格分割评价方法

摘要

近年来,三维网格模型分割研究已经取得了大量成果,但尚未出现通用的网格分割算法或基本理论,现有的网格分割算法均为面向具体的应用需求、针对特定的三维网格模型提出的,普适性低；另外,在处理特定应用中的特定网格模型时,如何从现有分割算法中选取最有效的分割算法仍是一个未解的难题。三维网格模型分割评价方法的研究由此提出,其主要研究内容包括如下两个方面:首先,分析多个三维网格分割算法在分割同类网格模型时的性能,比较各类算法的优劣性,以帮助用户在不同的分割应用中选取最适用的三维网格模型分割算法；其次,利用三维网格分割评价所得的网格分割算法的优劣性来改进和提高现有算法的性能、改善已有算法的分割质量,进而可以进一步指导新算法的研究。
　　 本文的研究工作主要包括以下三个方面内容:
　　 (1)阐述了三维网格分割的研究背景和研究内容,回顾了三维网格分割的发展历程,并对已有的三维网格分割评价方法进行总结。
　　 (2)通过对三维网格分割评价方法的分类比较,了解到三维网格分割评价方法是近几年才发展起来的分割评价技术。三维网格分割评价方法即可以指导用户在网格模型分割时选择最适用的网格分割算法,又可以指导新算法的研究,因而受到越来越多研究人员的关注,成为计算机图形学三维网格处理领域的研究热点之一。本文提出了基于错分率和最终测量精度的三维网格分割定量评价方法,这两种方法均由图象分割评价方法应用到三维网格分割评价工作中。
　　 (3)本文提出的两种分割评价方法均利用Princeton三维网格模型分割库,通过判断采用自动分割算法得到的实际网格模型分割区域与手动分割的基准区域的匹配度来评价分割算法优劣,对当前七种应用范围较广的自动分割算法进行了定量实验评价。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 本文的研究工作

1.3 本文的组织结构

2 三维网格分割概述

2.1 三维网格分割的相关概念

2.2 三维网格分割的发展

2.3 三维网格分割的分类

2.3.1 手工分割

2.3.2 自动分割

2.3.3 交互式分割

2.4 本章小结

3 三维网格分割评价方法

3.1 三维网格分割评价的发展

3.2 三维网格分割方法分类

3.3 三维网格分割的评价标准

3.4 三维网格分割评价方法

3.4.1 Consistency Error方法

3.4.2 Cut Discrepancy方法

3.4.3 Hamming Distance方法

3.4.4.Rand Index方法

3.5 自动分割算法

3.6 本章小结

4 基于ME和UMA的网格评价算法

4.1 图象分割的评价方法

4.1.1 象素数量误差

4.1.2 最终测量精度

4.2 错分率和最终测量精度的评价方法

4.2.1 网格间的错分率对比评价

4.2.2 网格间的最终测量精度对比评价

4.3 评价结果分析

4.3.1 错分率比评结果分析

4.3.2 最终测量精度比评结果分析

4.4 本章小结

5 工作总结与展望

5.1 本文的工作总结

5.2 后续研究与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢