基于形状特征描述算子的3D模型检索
第３６卷第１２期计算机工程２０１０年６月ＶｏＬ３６Ｎｏ．１２ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎｅ
２０１０?开发研究与设计技术?
文章编号：１００Ｉ¨４２８（２０ｌｏＪｌ扣＿０２１１２一ｍ３文献标识码；Ａ中图分类号ｔＴＰ３０１．６基于形状特征描述算子的３Ｄ模型检索
廖凯宁１，李志强１，孙静２
（１．中国地震局地质研究所，北京１０００２９；２．安徽省地震局，合肥２３００３１）
摘要：针对投影图像的形状特征，结合傅里叶描述算子、Ｚｅｍｋｅ不变矩、形状参数、离心率的特点，提出一种基于权重关系的合成的形状特征描述算子，将其应用到３Ｄ模型投影图像检索算法中。实验结果表明，相比其他４种形状特征描述算子，该算子能较好描述投影图像的轮廓、区域以及整体特征信息，并可提高算法的检索效率。
关健诃：３Ｄ模型检索；视觉相似；形状特征描述算子
３ＤＭｏｄｅｌＲｅｔｒｉｅｖａｌＢａｓｅｄｏｎＳｈａｐｅＦｅａｔｕｒｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＯｐｅｒａｔｏｒ
ＬＩＡＯＫａｉ．ｎｉｎ９１，ＬＩＺｈｉ．ｑｉａｎ９１，ＳＵＮＪｉｎｇ，２
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９；２．ＡｎｈｕｉＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｈｅｆｅｉ２３００３１）
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ｌ概述
随着互联网的快速发展和３Ｄ技术的不断成熟，真实３Ｄ模型被运用在很多领域，如工业ＣＡＤ、虚拟现实、３Ｄ游戏等。由于创建一个逼真的３Ｄ模型需要大量的时间和精力，而且互联网上提供大量免费下载的真实３Ｄ模型，因此对现有３Ｄ模型进行重用是一种快捷高效的方法。
目前，基于文本的信息检索算法已经较普遍，如Ｇｏｏｇｌｅ检索系统。相对而言，基于多媒体的信息检索算法较少，尤其是针对３Ｄ模型的检索算法，主要的原因是缺乏一种高效的具有较强３Ｄ模型特征描述能力的算法。现已提出很多３Ｄ模型检索算法，主要分为基于几何和基于形状。基于几何的算法根据３Ｄ模型的几何特征分布进行匹配，文献【ｌ】提出一种基于球面调和函数的旋转不变量算法，文献【２】分析并设计了一种针对任意３Ｄ模型的形状分布特征提取算法。文献【３】提出一种计算３Ｄ模型的拓扑分布信息并进行相似比较，文献【４】提出一种基于形状直方图的３Ｄ模型特征提取算法。基于形状的算法根据３Ｄ模型投影图形的相似度进行匹配，文献【５１首次提出绘制二维轮廓图形匹配３Ｄ模型的算法，文献【６］根据２个相似３Ｄ模型，基于从不同角度观察都较相似的原理提出一种新的３Ｄ模型特征检索算法。本文利用３Ｄ模型投影图像的多种形状特征。提出基于形状特征描述算子的３Ｄ模型检索算法。
２３Ｄ模型投影图像检索算法
在建立３Ｄ模型检索原型系统的过程中，本文和用３Ｄ模型投影图像相似的思想提取３Ｄ模型投影图像的形状特征，然后根据形状特征进行相似性比较。这种算法与基于形状算法的主要思想基本相似，即如果２个３Ｄ模型相似，则从不同视角看这２个３Ｄ模型也相似。
一２８２—
３Ｄ模型投影图像检索算法具体步骤如下：
（１）每个３Ｄ模型经过模型正规化处理之后，从许多不同的角度进行图像投影，如正视图、侧视图、俯视图和其他一些能较好描述３Ｄ模型形状特征的视角。。ＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＡｉｒｐｌａｎｅ”模型的３Ｄ视图投影如图１所示。
圈１。ＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＡｉｒｐｌａｎｅ。模型的３Ｄ视图投影
（２）把３Ｄ模型投影图像转换为黑８－值图像，然后利用形状特征描述算子提取投影图像的不同形状特征。其中，形
基金项目：地震行业基金资助项目。多点并发信息灾情识别与集成处理技术研究”（２００６ＢＡＣｌ３８０３—０２）
作者筒介：廖凯宁（１９７８－－），女，工程师、硕士，主研方向：信息检索；李志强，研究员、博士；孙静，工程师、硕士
收稿日期：２０１０－０１－０７
Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｌｌａｌｉｌｙ＿ｌｋｎ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｒｎ
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