[發明專利]基于局部加權非相似性度量的三維關鍵點檢測方法

無效

• 申請號: 201410008590.2
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103714576A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 曾慧;張瑞;穆志純;張保慶;黃明明
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于局部加權非相似性度量的三維關鍵點檢測方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1：使用“環”的概念確定每個三維模型點的多尺度局部鄰域點?（），其中表示三維點在尺度下的鄰域點個數，尺度值分別取為1、2、3、4、5、6、7；

步驟2：在每個尺度下，計算每個三維模型點對應的形狀索引值，每個三維模型點最終可獲得7個對應的形狀索引值；

步驟3：在每個尺度下，計算每個三維模型點對應的局部加權非相似性度量值，當尺度值取時，三維點對應的局部加權非相似性度量值的計算公式為：

????????????????????????????????(6)

其中，為三維點在尺度下的鄰域點，表示三維點在尺度下的鄰域點個數，和表示三維點和在尺度下的形狀索引值，表示高斯加權函數,??表示三維點和其鄰域點之間的歐幾里德距離，每個三維模型點最終可獲得7個相應的局部加權非相似性度量值；

步驟4：對于每一個三維模型點，首先將根據步驟3得到的多尺度下的局部加權非相似性度量值代入公式(7)：

???????????????????????????????????（7）

其中，表示三維模型點的檢測尺度，表示三維模型點在尺度下的局部加權非相似性度量值，最后，將具有最大局部加權非相似性度量值的尺度確定為該三維模型點的檢測尺度；

步驟5：對于每一個三維模型點，首先在其檢測尺度下取局部鄰域點；然后比較該三維模型點和其鄰域點在檢測尺度下對應的局部加權非相似性度量值的大小,

如果此時該三維點具有局部最大非相似性度量值，則該三維點被標記為三維關鍵點，否則該三維點不是三維關鍵點。

2.根據權利要求1所述的基于局部加權非相似性度量的三維關鍵點檢測方法,其特征在于：所述步驟2，在每個尺度下，計算每個三維模型點對應的形狀索引值，每個三維模型點最終可獲得7個對應的形狀索引值;

對于三維點，假定使用步驟1已獲得其在尺度下的局部鄰域點，那么，計算該點在此尺度下對應的形狀索引值的具體實現步驟為：

2.1）首先計算三維點的法向量，進而旋轉其局部鄰域點，使法向量與坐標系的軸的正方向重合；

2.2）對旋轉后的局部鄰域點利用公式（1）進行二次曲面擬合：

??????????????????????????????????????????（1）

其中，表示旋轉后的局部鄰域點坐標，為二次曲面的系數；

2.3）利用二次曲面的系數利用公式（2）構造Hessian矩陣：

??；????????????????????????????????????????????????????????（2）

2.4）計算Hessian矩陣的特征值為和（），進而利用公式（3）和公式（4）確定三維點在該尺度下對應的最大主曲率和最小主曲率：

???????????????????????????????????????????????????????????????（3）

???????????????????????????????????????????????????????????????（4）

其中，?表示三維點在該尺度下對應的最大主曲率，表示三維點在該尺度下對應的最小主曲率；

2.5）利用公式（5）計算三維點在尺度下對應的形狀索引值：

????????????????????????????????????????（5）

。