具有尺度变换不变性的非刚体三维模型检索研究

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1、多蠊交万方数据硕士学位论文具有尺度变换不变性的非刚体三维模型检索研究ResearchesonScale．．invariantNon--rigid3Dmodelretrieval作者：徐健乔导师：万丽莉北京交通大学2014年6月学位论文版权使用授权书删万方数据本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文

2、的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：氖池气导师签名：’r一罗I厶归嘲弋签字日期：2。1＼{年c'月c形日签字日期：芦}啤6月眵白万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文具有尺度变换不变性的非刚体三维模型检索研究密级：公开ResearchesonScale—invariantNon-rigid3Dmodelretrieval作者姓名：徐健乔导师姓名：万丽莉学位类别：工学学号：1112

3、0383职称：副教授学位级别：硕士学科专业：信号与信息处理研究方向：三维模型检索北京交通大学2014年6月万方数据致谢本论文的工作是在我的导师万丽莉副教授的悉心指导下完成的，万老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来万老师对我的关心和指导。万老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向万老师表示衷心的谢意。苗振江教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，宋卫东、

4、刘宣缇、唐子淑等同学对我论文中的部分研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。万方数据摘要近年来，由于三维模型在生产、设计、娱乐等多个行业中被广泛使用，三维模型资源在不断增长，对三维模型的需求也与目俱增。三维模型检索研究旨在帮助用户快速便捷地找到需要的模型资源。目前三维模型检索的研究工作中多数针对刚体模型，难以适用于存在丰富姿态变化的非刚体模型。本文以基于扩散几何的热核分析为基础，研究非刚体三维模型检索方法，实现了具有尺度变

5、换不变性的热核特征的提取算法，提出了基于压缩感知的非刚体三维模型检索方法。论文主要研究内容如下：1归纳总结了现有的非刚体三维模型检索方法，尤其是对基于扩散几何的非刚体三维模型检索方法进行了分析。2热核特征I／KS(HeatKernelSignature)作为模型的顶点特征引入检索方法中，是近几年非刚体检索的重要突破，但HKS受模型的尺度影响极大。因此本文在对HKS进行函数变换的基础上，借助离散傅里叶变换得到SIHKS(Scale．invariantKernelSignature)，消除尺度因子的影

6、响。SIHKS特征除了拥有HKS的等距等容不变性，还具有尺度变换不变性。在提取了模型各个顶点的SIHKS特征之后，使用BOW(BagofWords)方法将SIHKS转化为模型的全局特征，实验表明，SIHKS的检索准确度优于HKS方法。3针对如何把局部特征转化为全局特征的问题，本文提出借助训练得到局部特征的字典，进而，对于每个三维模型，基于压缩感知将局部特征进行稀疏编码，将它的所有顶点局部特征的稀疏编码汇集为全局特征。实验结果表明该方法与传统的BOW方法相比，在准确度上有较大提升。关键词：三维模型检

7、索；非刚体模型；SIHKS；压缩感知；扩散几何分类号：TP391．41万方数据ABSTRACTInrecentyears，duetothe3Dmodelwidelyusedinmanyindustries，suchasdesignandentertainment,theresourceof3Dmodelisgrowing，andthedemandfor3Dmodelisalsoincreasing．3DmodelRetrievalisdesignedtohelpusersfindthemodelr

8、esourcequicklyandeasily．Currentresearchonthe3Dmodelretrievalmodelismainlyfortherigidmodels，however,thesemethodsaredifficulttoapplyinthepresenceofabundantnon-rigidmodel谢也complexchange。Inthispaper,basedOilthegeometricthermonucleardiffusionanalys