人体三维模型特征点匹配技术的研究与实现

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1、分类号学校代码10495ＵＤＣ密级公开硕士学位论文人体三维模型特征点匹配技术的研究与实现作者姓名：周希峰学号：1615323005指导教师：胡新荣学科门类：工学专业：软件工程研究方向：图像处理与模式识别完成日期：二零一八年六月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationResearchandImplementationofMatchingTechniqueofFeaturePointson3DHumanMeshModelCandidate：ZhouXifengSupervisor：Prof.FuXinrongTime:June2018独创性

2、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：周希峰签字日期：2018年6月5日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织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，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

3、交论文的复印件和磁盘。（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：周希峰导师签名：胡新荣签字日期：2018年6月5日签字日期：2018年6月5日摘要随着信息化社会的到来，视觉成为了信息获得的主要途径，占据着信息获得量的75%。把视觉信息存储成图像，是人类社会的一大进步。传统的二维图像由二值图像到真彩色图像的转化，是信息存储的又一大进展，但却仍然无法满足信息化社会的视觉需要。相对于二维图像而言，三维模型更接近于真实世界的物体，包含更多的特性和内容。在图像的高分辨率和逼真度上，它具有二维图像而言非常明显的优势。正是三维模型相对于二维图像的优势，使得越来越多的三维

4、模型在网络上频繁地使用。此时，就需要相关的技术来对三维模型进行处理了。人体三维模型是网格模型中有代表性的一种模型，相对于刚体而言它能承受一定的程度的形变和弯曲力度，并且还有着非常丰富的变换姿态。在这些多种多样的变换条件下，如何找到同一种人体三维模型的对应关系，判断他们是否来源于同一类型，这时候就需要用到相关的三维模型的特征提取技术了。本论文构造了HKS、SI-HKS、WKS描述符,来分别提取三维模型表面的特征。HKS的构建来自于拉普拉斯-贝尔特拉米特征系统，用拉普拉斯-贝尔特拉米算子的特征系统来构建HKS描述符。同时，本文计算WKS，用能量方程的解来构建描述符的特征矩阵。

5、人体三维模型特征点的提取，能有效地反映三维模型表面的形状点的特征，能快速地对三维模型表面的特征进行收集。本文通过计算模型表面兴趣点的特征信息，找到相似性比较高的兴趣点，得出特征点匹配关系；并且，用三种描述符分别计算出模型形状点的特征状态分布图，分析描述符各自具有的特性，选择性能最优的描述符完成特征点的匹配。关键词：人体三维模型，热核特征描述符（HKS），尺度不变热核特征描述符（SI-HKS），波核特征描述符（WKS），拉普拉斯-贝尔特拉米算子AbstractWiththedevelopmentoftheinformativesociety,visionalwaysplay

6、sanimportantroleininformationacquirementarea.Savingvisualinformationbypicturesisanimportantadvancementinhumansociety.Traditionaltwo-dimensionalimage,theevolutionconvertingbinaryimagetocolorimagemadeanothergreatprogress,buttwo-dimensionalimagesstillcan’tmeetthedemandofinformativesociety.Co

7、mparedwiththetwo-dimensionalimage,thethree-dimensionalmodelisthemorefamiliarwiththerealworldobjects,whichcontainsmorefeaturesandalargeamountofdata,thecharacteristicsisthesamewithshapefeaturesofmanyrealobject.Comparedwiththetraditionaltwo-dimensionalimage,themodelsha