[發(fā)明專利]一種基于視覺認知特征的彩色三維模型檢索方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910244270.6
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101794290A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉永進;呂露
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多媒體信息檢索領(lǐng)域，特別是涉及一種基于視覺認知特征 的彩色三維模型檢索方法。

背景技術(shù)

最近幾年，借助計算機進行模擬仿真成為認知心理學的一個主流方向。由 于三維模型的廣泛應用和模型庫規(guī)模的快速增長，需要提供一種檢索三維模型 的高效方法。

目前已經(jīng)有一些比較合理的三維模型檢索方法，但大多僅僅利用了模型的 幾何特征，而彩色三維模型的檢索卻鮮有涉及。2001年8月在美國洛杉磯舉行 的國際圖形學年會(ACM?SIGGRAPH)上Masaki?Hilaga等人的《Topology Matching?for?Fully?Automatic?Similarity?Estimation?of?3D?Shapes)》論文中提出了 一種基于近似測地線的MRG圖匹配算法；另外，普林斯頓大學的三維模型檢 索引擎中利用多角度拍照的方法將三維模型降維到二維圖片進行匹配。這些方 法雖然都較好地利用了模型的幾何信息，同時保持了旋轉(zhuǎn)、平移等的不變性， 但是它們提取的特征過于抽象，不太符合人類認知事物的一般規(guī)律。另外，上 述采用的算法當中都忽略了模型的顏色信息，而顏色卻是視覺計算理論中的一 個重要因子，因此降低了檢索的效率和性能。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于視覺認知特征的彩色 三維模型檢索的方法，該方法利用顏色、幾何特征構(gòu)建特征向量，并通過 全局特征匹配和局部特征匹配相結(jié)合的方式，提高了檢索的效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于視覺認知特征的彩色三維模 型檢索方法，該方法包括如下步驟：將彩色三維模型模板存儲在數(shù)據(jù)庫中， 提交待檢索的彩色三維模型并將待檢索的彩色三維模型與存儲在數(shù)據(jù)庫中 的彩色三維模型模板進行匹配操作，輸出與數(shù)據(jù)庫中匹配成功的彩色三維 模型。

其中，上述匹配操作包括如下步驟：構(gòu)建彩色三維模型各頂點的六維 向量并計算六維坐標特征值，根據(jù)上述六維坐標特征值選取顏色采樣點； 提取顏色采樣點的特征信息，構(gòu)建全局特征直方圖和局部特征直方圖；根 據(jù)全局特征直方圖和局部特征直方圖對彩色三維模型進行全局特征和局部 特征匹配。

本發(fā)明提出的彩色三維模型的方法，具有以下特點：

(1)保持對模型仿射變換良好的穩(wěn)定性。

(2)結(jié)合視覺認知特征：首先采用顏色的強度變化選取采樣點，再利用 采樣點的幾何特征構(gòu)建特征向量，并通過全局特征匹配與局部特征對應匹配相 結(jié)合的方式進一步提高檢索的效率。在選取采樣點的過程中還利用了測地距離 的信息，更加符合人類認識物體形狀的一般規(guī)律。

附圖說明

圖1a為根據(jù)本發(fā)明的彩色三維模型檢索方法的流程圖；

圖1b為圖1a中匹配操作方法的流程圖；

圖2為選取顏色采樣點的流程圖；

圖3為提取向量特征信息的流程圖；

圖4為檢索匹配輸出結(jié)果的流程圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的彩色三維模型的檢索效果圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其 中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功 能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā) 明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種基于視覺認知特征的彩色三 維模型的檢索方法。圖1a示出本發(fā)明的涉及的彩色三維模型檢索方法。該 方法包括如下步驟：

S101：將彩色三維模型模板存儲到數(shù)據(jù)庫中。

將彩色三維模型模板存儲到服務器端的彩色三維模型數(shù)據(jù)庫中。

S102：提交待檢索的彩色三維模型，將待檢索的彩色三維模型與存儲 在數(shù)據(jù)庫中的彩色三維模型模板進行匹配操作。

通過客戶端向服務器端提交待檢索的彩色三維模型，將步驟102中客 戶端提交的待檢索的彩色三維模型與步驟101中的彩色三維模型模板進行 匹配操作。

圖1b示出了上述匹配操作的步驟。

待檢索的彩色三維模型與彩色三維模型模板匹配的包括如下步驟：

S1021：計算六維坐標特征值并選取顏色采樣點。

上述選取顏色采樣點的流程如圖2所示。