专利汇可以提供基于二维草图的三维模型检索方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且基于二维草图的三维模型检索系统,需要预先对三维模型 数据库 进行处理,首先由三维模型数据库得到视图数据库,然后计算每幅视图的特征,最终生成特征数据库,检索系统的客户端提取二维草图的形状特征,并将特征提交给 服务器 ,服务器端程序首先将草图的特征与特征数据库中的特征匹配,匹配时根据草图特征的种类,选择不同的 算法 计算二维草图与每个三维模型的相似距离;然后将相似距离排序;最后根据系统 指定 的首页显示模型数,将排序靠前的三维模型的位次、索引图象、URL等,返回给客户端。为了能在组合检索时动态计算特征权重,还要根据已有分类信息构建训练集, 构建时 使得每一类别的模型数目相等,并且保证已知类别的模型集合属于模型数据库。本 发明 能增强轮廓特征描述的鲁棒性,还能通过自适应的特征组合检索方式提高检索的准确度。,下面是基于二维草图的三维模型检索方法专利的具体信息内容。
1、基于二维草图的三维模型检索方法,其特征在于通过以下步骤实现: (1)对三维模型数据库中的每个模型进行处理,获取三维模型的投影图; (2)将所有三维模型的投影图,生成视图数据库; (3)对生成的视图数据库中每幅视图经过特征提取模块的处理,生成特征数据库,采用以下步骤计算视图的形状特征: (3.1)计算视图的Zernike矩特征; (3.2)判断视图中的目标区域是否适合采用傅立叶轮廓描述符作为轮廓特征,具体方法为:采取二值形态滤波中的Bridge操作和Clean操作来处理视图,如果处理后的目标区域仍不连通,则不适合采用傅立叶轮廓描述符; (3.3)对适合采用傅立叶轮廓描述符作为轮廓特征的视图,计算傅立叶轮廓描述符,作为轮廓特征; (4)对客户端的二维草图的形状特征提取,包括Zernike矩特征和傅立叶轮廓描述符,特征提取方法与步骤(3)中视图形状特征的计算方法相同; (5)将客户端提交的二维草图特征和特征数据库中的特征匹配,计算相似距离并排序,最终生成检索结果。
2、 根据权利要求1所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征 在于:所述步骤(1 )对三维模型数据库中的每个模型进行处理,获取三维 模型的投影图的具体步骤如下:(1) 模型坐标的标准化,包括平移变换标准化和旋转变换标准化,首 先进行平移变换标准化,计算模型的质心,将质心平移到坐标原点;然后采 用改进的连续PCA方法来确定模型的三个主轴,对它进行旋转变换标准化, 绕原点旋转模型使它的坐标轴和主轴重合;(2) 采用正投影方式投影,根据模型的最小包围球的大小计算视锥体 六个裁剪面的位置,保证投影时模型的最小包围球始终在视锥体内; (3)依次定义视线方向为三个坐标轴的负方向,保存窗口中显示的内容,即为模型的三幅投影图。
3、 根据权利要求1所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征在 于:所述的步骤(2)对于所有三维模型的投影图,通过投影图处理模块生成 视图数据库的方法如下:(1) 对投影图进行图象二值化,使其变为前景为1、背景为0的二值图象;(2) 对图象进行二值形态滤波中的Close运算。
4、 根据权利要求1所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征 在于:所述步骤(3.1)中计算视图的Zernike矩特征的方法如下:(a) 采取二值形态滤波中的Close运算;(b) 将区域质心平移到坐标系原点,将区域边缘到质心的最大距离缩放 到1,这两步操作是为了保证目标区域特征不受平移、比例变换的影响;(c) 计算Zernike矩;(d) 对得到的复数系数求辐值,辐值标准化通过将辐值除以前景区域中 的象素个数来实现;(e) 最终将标准化后的辐值作为视图的Zemike矩特征。
5、 根据权利要求1所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征在 于:所述步骤(3.3)中计算傅立叶轮廓描述符的方法如下:(a) 如果目标区域连通,则首先跟踪目标的外轮廓;然后对边缘象素序 列,依次计算它们到区域中心的距离;(b) 进行傅立叶变换;(c) 最后对傅立叶变换后得到一组复数系数kj进行标准化,经标准化 得到(I^J,n-l,…iV —1},作为视图的傅立叶轮廓描述符。
6、 根据权利要求1所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征在 于:所述的步骤(5)中的计算相似距离并排序的步骤如下:(1) 构建训练集,模型数据库中的部分模型已包含类别信息,从每一类别中挑选K个典型模型组成训练集,K的取值范围为1 —最小类别的模型总 数;(2) 当草图中的目标区域满足连通性要求时,草图特征包含Zernike矩和 傅立叶轮廓描述两种特征,则结合这两种特征求解检索结果,主要需要计算特 征的权重;(3) 当草图中的目标区域不满足连通性要求时,直接依据Zernike矩计算 相似距离、采用快速排序方法将三维模型排序。
7、根据权利要求6所述的基于二维草图的三维模型检索方法,其特征在 于:所述步骤(2)中计算特征的权重主要步骤为:(a) 分别依据这两种特征计算二维草图与数据库中每个模型的相似距离, 采用草图与模型3个视图的特征距离的最小值来度量,设二维草图与模型的相 似距离为^Ofe/c/z, wo^/),则计算7>式如下:其中d(^br^,v^w)),c/0ftoc/!,v!'ew2),t/(^;故/?,v!',3)分别是草图特征与模型的3个视图的同种特征之间的距离;(b) 对于按照这两种特征得到的相似距离,分别采用快速排序方法将相似 距离升序排列;(c) 对于在排序中位次靠前的前K个检索结果,分析属于训练集中已知类 别的模型数目,确定模型数目最多的模型类别;(d) 如果依据这两种特征所得到的模型类别一致,设为类别C, Zernike矩和傅立叶轮廊描述的特征权重分另Q用W_ 、 Wf 表示,则
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