[發明專利]一種基于譜圖小波描述子的非剛性三維模型檢索方法有效
| 申請號： | 201810101215.0 | 申請日： | 2018-02-01 |
| 公開（公告）號： | CN108280485B | 公開（公告）日： | 2020-12-01 |
| 發明（設計）人： | 曾慧;王臣良;劉文麗 | 申請（專利權）人： | 北京科技大學 |
| 主分類號： | G06K9/62 | 分類號： | G06K9/62;G06K9/46 |
| 代理公司： | 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237 | 代理人： | 張仲波 |
| 地址： | 100083*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 譜圖小波 描述 剛性 三維 模型 檢索 方法 | ||
本發明提供一種基于譜圖小波描述子的非剛性三維模型檢索方法，能夠提高非剛性三維模型的檢索性能并能夠降低三維模型檢索耗時。所述方法包括：計算三維模型點的譜圖小波描述子SGWS；根據得到的譜圖小波描述子SGWS，利用BOP模型計算SGWS?BOP特征；對得到的SGWS?BOP特征進行降維；根據降維后的特征進行檢索。本發明適用于三維模型局部特征提取、三維模型檢索操作。
技術領域
本發明涉及計算機視覺領域，特別是指一種基于譜圖小波描述子的非剛性三維模型檢索方法。
背景技術
近年來，三維模型檢索技術是信息檢索的一個分支，其就是為了準確、快速、方便的幫助用戶尋找相關的三維模型。
現有的三維模型形狀分析中的關鍵點檢測算法和特征描述子大多只適用于剛性三維模型，無法滿足具有關節可進行姿態變化的非剛性三維模型，其尺度性能、魯棒性、有效性不符合要求。針對三維形狀存在姿態變化、非剛性形變等特點，研究者最初設計的方法大多是基于點之間的測地距離來進行設計的。這類方法對三維形狀具有一定的等距等容不變性，但是其對拓撲噪聲很敏感、結果容易受噪聲影響，且計算量較大。
近年來，隨著譜分析技術在圖像領域的成功應用，研究者開始研究基于譜分析的三維形狀分析技術，并先后提出了一系列基于拉普拉斯一貝爾特拉米(Laplace-Beltrami，LB)算子的三維形狀譜特征的方法。由于LB算子的特征函數可以刻畫三維形狀的幾何特性和拓撲結構，且對三維形狀具有等距等容不變性，因此其可以很好地應用于三維形狀特征提取。但是，這類方法在特征構造的過程中，仍存在一定的有效信息損失。如何在譜域中充分挖掘出三維形狀所蘊含的不變性信息，值得進行進一步地深入研究和探索。
現有技術中，將詞袋(Bags of Features，BOF)模型運用于三維模型檢索，由于BOF模型丟棄了視覺單詞之間的相互位置信息，對三維模型的特征表述不夠全面，導致檢索性能低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種基于譜圖小波描述子的非剛性三維模型檢索方法，以解決現有技術所存在的利用BOF模型描述三維模型的特征，導致檢索性能低的問題。
為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種基于譜圖小波描述子的非剛性三維模型檢索方法，包括：
計算三維模型點的譜圖小波描述子SGWS；
根據得到的譜圖小波描述子SGWS，利用BOP模型計算SGWS-BOP特征；
對得到的SGWS-BOP特征進行降維；
根據降維后的特征進行檢索。
進一步地，所述計算三維模型點的譜圖小波描述子SGWS包括：
對一三維模型，計算每個點的譜圖小波描述子，得到p×n的描述子矩陣S＝(s1,s2,…,sn)；
其中，si表示三維模型上第i個點的譜圖小波描述子,p表示譜圖小波描述子的維數，n表示三維模型點的數目。
進一步地，所述計算三維模型點的譜圖小波描述子SGWS包括：
計算每個三維模型點的譜圖小波函數系數及尺度函數系數，其中，計算尺度函數系數的尺度函數為：
其中，λ表示拉普拉斯貝爾特拉米算子的特征值，λmin是拉普拉斯貝爾特拉米算子的最小特征值，λmax是拉普拉斯貝爾特拉米算子最大特征值，γ是將h(0)的值和譜圖小波核函數g的最大值相同時取的參數。
通過多分辨率將譜圖小波函數系數和尺度函數系數進行融合，生成譜圖小波描述子；其中，選取三次樣條基函數作為譜圖小波核函數，所述譜圖小波核函數表示為：
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