[發明專利]幾何模型全頻細節修復方法

在審

• 申請號: 201811043106.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109118589A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 郝愛民;李帥;張素梅;郭日俊;李如意;劉俊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學青島研究院
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 陳磊

1.一種幾何模型全頻細節修復方法，其特征在于：包括有以下實施步驟，

步驟(1)幾何模型全頻細節分解階段，以平均曲率作為三角網格模型的自適應分解的輸入信號，對此信號進行分解，得到包括一組內蘊模態函數和信號余量的全頻幾何細節信息；

步驟(2)補丁模型最優匹配階段，基于模型破損區域臨近結構特征，以不同時間時域內的各向異性熱傳遞關系權重值確定的全頻特征進行模型匹配；通過定義模型破損區域臨近結構特征相關的統計學信息描述子，將各向異性描述子由頂點描述子延伸到補丁的描述子，有效地查找與目標補丁最匹配的相似性補丁，并保存匹配結果；

步驟(3)、幾何結構信息傳遞和模型全頻修復階段，根據步驟(2)得到的匹配結果，將步驟(1)得到全頻幾何細節信息，由相似性補丁遷移至目標補丁；在遷移的過程中，調節不同尺度內蘊模態函數的權重，得到不同的信號；分別針對每個信號進行網格模型的重建，得到不同的幾何細節修復結果，從而使模型可編輯。

2.根據專利要求1所述的幾何模型全頻細節修復方法，其特征在于：在所述的步驟(1)中，基于集合經驗模態分解(EEMD)對于三角網格模型的自適應分解輸入信號進行分解；

定義在三角網格模型表面上的函數g：M→R，M表示網格模型，R表示實數集合，

其中，f_k表示第k個IMFs，k＝1,...,N，N表示內蘊模態函數總數，r_N表示對應的信號余量；

分解過程如下，

首先，極值點的定義，對于函數g，若g(v_i)滿足：g(v_i)≥g(v_j)，j∈N(i)或者g(v_i)≤g(v_j)，j∈N(i)，則稱v_i為g的極大值點或者極小值點；

其次，根據上步中的極值點定義，尋找出極值點，以極值點構造上下包絡，包絡的求解是用雙調和插值計算的，雙調和插值是樣條插值在三維曲面的擴展，是過最小化三角網格模型所在的潛在流形曲面M上定義的能量函數實現的，

∫_M(Δ_Mφ)²dV.

對應的拉格朗日方程是其中Δ_M是曲面M的Laplace–Beltrami操作子，具體地，對于給定的插值點和相對應的值{(v_i,g(v_i)),i∈C}，插值函數φ＝(φ(v₁),φ(v₂),...,φ(v_n))能通過求解以下n×n線性系統求得：

L²·φ＝0,s.t.,φ(v_i)＝g(v_i),i∈C,

其中，C是插值集合，L是為三角網格模型的n×n拉普拉斯矩陣；

最后，迭代篩選過程的收斂標準，計算過(是否刪除該字？)上下包絡后，通過包絡來確定當前的內蘊模態函數；篩選的收斂標準就是判定篩選之后的信號是不是內蘊模態函數；結束過程是看標準方差SD是否小于給定的閾值，標準方差SD是采用兩個相鄰的篩選結果計算，標準方差SD公式如下，