[發明專利]一種基于射線的三維模型切比雪夫特征提取方法

有效

• 申請號: 201611009718.2
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106651931B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 周燕;曾凡智;周月霞;鄧杭
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06T7/60;G06T9/00;G06F16/58
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁瑩;顧思妍

1.一種基于射線的三維模型切比雪夫特征提取方法，其特征在于：

首先，將三維網格模型進行WPCA預處理矯正，以消除三維網格模型因為方位、旋轉和縮放的影響；

其次，建立模型的切比雪夫球面，對其表面進行經緯區域劃分，并將WPCA預處理矯正后的三維網格模型置于切比雪夫球面的單位球內，設計采樣窗口；

再次，將采樣窗口內的面片進行三角密集化處理，對密集點處理得到區域內的最大采樣距離和最小采樣距離，形成二維特征信號，即為切比雪夫特征原始信號；

最后，將切比雪夫特征原始信號進行稀疏處理，并進行二維壓縮感知處理，得到低維度的壓縮感知特征F_CSCR。

2.根據權利要求1所述的基于射線的三維模型切比雪夫特征提取方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟s201：將三維網格模型進行WPCA預處理矯正；

步驟s202：建立三維網格模型的切比雪夫球面，對其表面進行經緯區域劃分；設球坐標中規定仰角由Z正半軸0°到負半軸180°，球面的區域劃分步長如下：

其中n_C，n_R代表球經度、緯度劃分數；

步驟s203：將最大距離特征矩陣和最小距離特征矩陣FCBV_L(n_R×n_C)和FCBV_S(n_R×n_C)都置為零矩陣；任意區域窗口τ_ij上的密集點采樣點距離集合初值dis(τ_ij)＝{0}；其中，τ_ij表示球面上任意劃分區域；

步驟s204：選取模型中的任意未處理面片P_k，其三角區域做密集化處理，所得交點集即該面片的點云集記為Cloud(P_k)；

步驟s205：對于任意點計算該點c_k與模型質心的距離d_k；

步驟s206：按下列公式計算點c_k所映射到球面區域窗口的序號；點c_k所對應的球坐標記為c_k＝(c_k(φ),c_k(θ),1)；其中φ,θ分別代表球面點經度夾角和緯度夾角；

按如下公式將采樣距離d_k并入相應的區域窗口τ_ij的距離集合dis(τ_ij)中：dis(τ_ij)＝dis(τ_ij)∪{d_k}；

步驟s207：如果面片P_k為最后一個面片，則進行步驟s208，否則跳轉至步驟s204；

步驟s208：計算各區域窗口τ_ij上的最大距離和最小距離，生成最大距離特征矩陣和最小距離特征矩陣，如下：

步驟s209：利用DCT對二維采樣信號FCBV_L(i,j),FCBV_S(i,j)進行稀疏變換形成稀疏矩陣χ_L，χ_S：

步驟s210：采用二維壓縮感知，形成如下特征向量：

其中Φ₁,Φ₂為歸一化的二維高斯隨機測量矩陣；最后，輸出F_L，F_S作為基于射線的切比雪夫壓縮感知特征向量；

步驟s211：將最大特征向量F_L和最小特征向量F_S歸并，得到壓縮感知切比雪夫特征特征向量F_CSCR ：

F_CSCR ＝(F_L,F_S)。