[發(fā)明專利]一種保持外觀特征的模型簡化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010584758.6
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102024268A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何發(fā)智;萬方
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種保持外觀特征的模型件簡化方法，其特征在于，包括以下步驟：

紋理圖的預(yù)處理：利用Mallat小波邊緣檢測算法從紋理圖像提取邊緣特征，利用Mallat小波邊緣檢測算法進(jìn)行紋理圖像的邊緣檢測，并進(jìn)行噪聲去除主要隨尺度增加模極大值急劇減小的點，以得到符合條件的極大值，得到單象素級邊緣；

利用邊緣圖與頂點的對應(yīng)關(guān)系，確定頂點的邊緣屬性：

對于任意一個頂點，在紋理圖上找到其對應(yīng)的映射像素，從而決定其是否是邊緣點，對于邊緣點，記錄一個邊緣標(biāo)志b-flag=1，

對于每條邊而言，它的權(quán)重值就是兩個頂點的的和：

?=+；

在紋理圖上提取邊紋理差異，邊紋理差異越大，頂點對應(yīng)的邊被折疊的優(yōu)先級越低，所述邊紋理差異度量的公式為：

其中是兩個頂點的歐幾里德距離，是兩個頂點顏色空間的距離，是一個系數(shù)常量，用來統(tǒng)一和的距離單位；

計算頂點曲率，曲率高處的頂點，頂點對應(yīng)的邊被折疊的優(yōu)先級越低；其中，求解三角網(wǎng)格表面的高斯曲率采用如下公式：

表示V點的鄰域三角形集合，表示鄰域三角形頂角的大小，用減去該點鄰域三角形對應(yīng)的角度和，再除以相應(yīng)區(qū)域的面積A(v)，就刻畫了該點曲面的彎曲程度；

綜合上述三個度量子項，得到邊折疊的綜合度量因子：

其中，是一個比例因子；

掃描所有的頂點，計算每條邊的metric值，排序后對metric最小的邊進(jìn)行折疊，每次折疊后，利用步驟②、③、④、⑤重新計算新生成的變的metric值，再進(jìn)行排序、折疊，折疊的頂點的位置取邊中點或兩頂點專用綜合度量數(shù)低的位置，這個折疊過程迭代進(jìn)行，直到滿足簡化的指定要求或無法再簡化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保持外觀特征的模型件簡化方法，其特征在于，所述步驟①紋理圖的預(yù)處理的步驟包括：

求整幅圖像尺度為j的模極大值的平均值，作為閾值，若尺度為j的模極大值大于這一閾值，則作為待選邊緣點，低于此閾值則濾除掉，閾值如下求取：

W，H分別為圖像的寬度和高度，N為整幅圖像的象素總數(shù)，k為經(jīng)驗常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種保持外觀特征的模型件簡化方法，其特征在于：

根據(jù)步驟④獲得邊收縮代價加權(quán)函數(shù)：

對于指定邊E(v1,v2)收縮的代價為

其中，Q₁?Q₂表示v1和v2對應(yīng)的Q矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種保持外觀特征的模型件簡化方法，其特征在于：

用頂點視覺上的邊緣屬性取代傳統(tǒng)幾何上的邊緣屬性，維持模型的外觀形狀在簡化過程中的保持。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種保持外觀特征的模型件簡化方法，其特征在于：

QEM算法的基礎(chǔ)上，在R³空間中完成幾何和屬性誤差項的計算，不采用高維仿射子空間，避免幾何和屬性測度上的誤差計算的偏差。