基于神经网络的三维模型视觉特征分析

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1、1742008，44(21)ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用基于神经网络的三维模型视觉特征分析韦伟-．2，杨育彬·，林金杰1，阮佳彬·WEIWeil”，YANGYu—binl，LINJin-jiel，RUANJia-binl1．南京大学计算机软件新技术国家重点实验室计算机科学与技术系．南京2100932．南京大学软件学院，南京2100931．StateKeyLaboratoryforNovelSoftwareTechnology，NanjingUniversity，Nanjing210093，Ch

2、ina2．SoftwareInstitute，NanjingUniversity，Nanjing210093，ChinaE—mail：weiweiseven@163．cornWEIWei，YANGYu-bin。LINJin-jie，eta1．Analyzing3Dmodelvisualfeaturesbasedonneuralnetworks．ComputerEngineeringandApplications．2008．44(21)：174-178．Abstract：Areviewonfeaturedescriptors．includingsha

3、pe，color，textureandmaterial，isfirstlygiveninthispaper．Thenathree—dimensionalvisualvectorisdesignedforneuralworkstoclassify3dmodels．ClassificationmethodsbasedonperceptionneuralnetworkandHopfieldneuralnetworkareproposed．Expefimentalresultshaveshownthat．theproposedmethodsaI；eable

4、tosimu-latehuman’Svisualperceptioneffectivelyandefficiently．Finally。conclusionsaredrawnandthefutureworkonfuzzyneuralnet—workisintroduced．Keywords：3Dmodel；visualfeature；perceptron；Hopfield；NeuralNetworkclassifcation摘要：首先从形状、颜色、纹理材质三个主要视觉特性入手。阐述模型的特征描述符，设计三元组视觉特征向量用于神经网络进行模型分类。具

5、体基于感知器神经网络、Hopfield神经网络分别实现了对三维物体的分类。实验表明，基于神经网络的分类器能对基于视觉特征描述的三维物体进行有效识别。关键词：三维模型；视觉特征；感知器神经网络；Hopfield网络；三维物体分类DOI：10．3778／j．issn．i002—8331．2008．21．048文章编号：1002—8331(2008)21—0174--05文献标识码：A中图分类号：TP391．4l引言近年来，随着计算机图形学的发展以及三维模型获取技术、图形硬件技术的提高，三维模型已成为继声音、图像和视频之后的第4种多媒体数据类型。如何迅速

6、检索到所需的三维模型正成为多媒体信息检索领域中的又—个热fJ课题。基于内容的三维模型检索系统-l利用反映三维模型视觉特征的内容信息，如形状、空间关系、颜色及材质纹理等，自动计算并提取三维模型的特征，建立多维特征信息索引，然后在多维特征空间中匹配待查询模型与目标模型之

7、’日J的相似程度，实现对三维模型数据库的浏览和检索。目前，特征提取技术的研究仍主要集中在对三维模型几何形状的描述上。由于三维模型颜色、纹理等表面属性的多样性和复杂性，国内外相关研究还比较少。因此，提出基于视觉特征的检索，建立三元组视觉特征向量，并利用神经网络(感知器网络和Ho叩eld网

8、络)对视觉特征进行分类学习。使得检索系统能更接近人类的感知与理解，从而为由底层视觉特征向高层语义特征的研究打下基础。2三维模璎视觉特征的研究现状大量建模软件的出现为三维模型的表达提供了越来越丰富的描述方法，形成众多的三维模型文件格式，比较常见的有OBJ、WRL、3DS和OFF等。目前国内大部分的研究都是直接采用普林斯顿大学PSB模型库(PrincetonShapeBenchmark普林斯顿大学形状基准模型库)及台湾大学提供的模型库，它们主要包含的是儿何形状信息。然而对于—个可被人良好感知与理解的富于真实感的三维模型，其文件中不仅应具有几何属性(Ge

9、ometricalProperties)，还应具有表面属性(AppearanceAt—tributes)．甚至还具有空

10、’