[發明專利]一種基于多標簽傳播的三維模型標注方法

在審

• 申請號: 201810797793.2
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109241990A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 吳子朝;湯程心;丁珩柯;王毅剛
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種基于多標簽傳播的三維模型標注方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：多維視圖獲取

將三維模型置于等比例的正十二面體之中，并將二十個光場相機置于正十二面體的各個頂點之上，對每一個三維模型提取相同角度的二十張圖片作為描述圖；每張描述圖表示為I_i,v,即第i個模型的第v張圖像；

步驟二：相似距離計算

對每張圖像I_i,v，計算它們有梯度直方圖，得到每張圖像的特征表示H_i,v；計算的過程如下：1.將圖片樣本轉換成灰度圖；2.對樣本采取高斯平滑后，計算樣本梯度；3.對樣本圖片進行單元劃分；梯度方向量化為九個區域；將梯度值作為權重值加入到像素空間中；4.對尺度進行歸一化，從而有效地減少背景與陰影的影響；5.統計鏈接直方圖，將特征方向存儲于一個1*3780的矩陣中，得到特征描述H_i,v；

對每個模型，將20張圖像的特征描述連接起來，形成形狀的特征描述F_i＝(H_i,1；H_i,2；...；H_i,20)；通過計算兩個形狀的特征描述的相似性距離，得到形狀間的相似距離d_(i,j)＝||F_i-F_j||²，這里d_(i,j)表示第i個模型和第j個模型的相似距離；

步驟三：多標簽傳播

根椐形狀間的兩兩相似距離構建相似矩陣W，其中W的第i和j個元素的權重定義為：在這里其中，μ與σ均為超參數，h為函數h(x)＝exp(-x)；根椐相似矩陣，定義遷移矩陣其中V表示i的鄰接點，該矩陣滿足∑Q(i,j)＝1，其中Q(i,j)表示邊的權重；構建標簽矩陣Y，將三維模型集S分為S＝{S_l∪S_u}，其中S_l代表已標記數據，S_u代表未標記點，即待傳播數據；由此可得到標簽矩陣其中n為數據點數，C為標簽數量，y(i,j)＝1即是代表數據點S_i已經標記第i個標簽，反之為0；

標簽傳播過程為一個迭代的過程，在迭代t次之后，它們的標簽矩陣和遷移矩陣為：Y_t+1＝P_t*Y_t；然后通過重新定義已標注過的標簽矩陣來更新遷移矩陣：其中α和λ為權重參數，定義為α＝0.05，α＝0.1，p₀表示初始遷移矩陣的值；最終得到多標簽的分類結果Y_t+1。