基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法研究

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1、基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法研究作者姓名：颜震学科、专业：计算机科学与技术研究方向：计算机图形学导师姓名：韩丽教授分类号：学校代码：10165密级：学号：201311001114硕士学位论文基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法研究作者姓名：颜震学科、专业：计算机科学与技术研究方向：计算机图形学导师姓名：韩丽教授2016年6月学位论文独创性声明本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加Ｗ标注巧致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，

2、其他同志的研究成果对本人的启示和所提烘的帮助。，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意学位论文作者签名；叛疫学位论文版权的使用授权书本学位论文作者完全了解江宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有权保留并向国家有关部鬥或机构送交复印件或磯盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权迁宁师范大学，可＾文将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可ｙｊｌ采用影印，、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后

3、使用本授权书。学位论文作者签名；指导教师签名：签名曰期：＾企年＾月曰辽宁师范大学硕士学位论文摘要随着计算机硬件技术和网络技术的迅猛发展，三维模型在工业产品设计、虚拟现实、生物医疗、地理信息及3D游戏动画等领域得到了广泛应用。同时，随着人们对视觉感知更为形象逼真的追求，三维模型的数据量与复杂度更是与日俱增。因此，迫切需要对三维模型进行有效的管理。三维模型形状相似性分析是实现三维模型检索、压缩与简化、多分辨率造型等应用的关键技术，已成为数字几何处理、计算机图形学领域的热点研究课题。模型的配准不仅可以

4、实现模型的相似性分析，更可以有效的进行模型的分类与识别。目前围绕模型的配准涌现了一系列的研究成果。然而，在识别与配准的精度以及效率方面仍存在一定的局限性。本文在综合分析了国内外的研究基础上，提出了一种基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法。主要工作如下：（1）介绍三维模型的形状分析方法，常用的三维模型配准方法的研究现状。（2）综合分析三类数据点集的配准方法，以及每一类配准方法的理论基础和工作原理。在此基础上对各种方法进行比较。（3）介绍本研究的核心算法。首先结合模型表面的曲率特性提取模型表面的显著特征点，然

5、后通过谱嵌入将模型空域中的特性映射到频谱域中，再通过薄板样条函数配准。最后分析配准正确率并对模型的种类进行区分。（4）探究模型整体和局部的对应关系。首先对稀疏模型的对应性研究进行了分析。其次对人工分割得到的具有一定语义特性的模型局部与整体的对应进行试验：通过选择合适的内蕴特征描述符并通过解决二次分配问题实现模型的局部配准。关键字：3D模型；谱特征；配准；薄板样条函数；相似性分析-I-基于谱特征的三维模型配准与相似性分析方法研究Theresearchof3Dmodelregistrationandsimilar

6、ityanalysisbasedonspectraleigenmapAbstractWiththedevelopmentofcomputerhardwareandnetworktechnology，Three-dimensionalmodelsarewidelyusedinindustrialproductdesign,virtualreality,biologicalmedicine,geographicalinformation,3Danimationgameandsoon.Atthesametime,a

7、longwithpeople’spursuitofmorerealisticvisualperception,thedatavolumeandcomplexityofthe3Dmodelisgrowingfasterandfaster.Therefore,urgentneededfor3Dmodeleffectivemanagement.3Dmodelshapesimilarityanalysisisthekeytechnologytorealizethe3Dmodelretrieval,compressed

8、andsimplified,multi-resolutionmodeling,ithasbecomeahotspotinthefieldofdigitalgeometryprocessingandcomputergraphics.Registrationofthemodelisnotonlycanimplementmodelsimilarityanalysis,butalsocanbemoreeff