基于谱特征和深度信任网络的三维模型分类.pdf

《基于谱特征和深度信任网络的三维模型分类.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第3期MachineryDesign&Manufacture2013年3月基于谱特征和深度信任网络的三维模型分类高恩阳一，刘伟军，王天然，邓华波(1．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳110016；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：在CAD／CAM技术中，三维模型的分类问题是重要的问题。以往的工作主要考虑刚性模型分类问题。由于存在非刚性变形，大大增加了三维模型分类问题的难度。针对非刚性三维模型分类问题进行了研究，提出了一种基于谱特征和深度信任网络的三维模型分类方法。首先，提取一个三维模型的谱特征；之后，通过深度信任网络对该模型进行降维；最后通过支持向量机进行判

2、别分类。实验表明，提出的方法能有效地描述非刚性三维模型的内在特征，取得了较好的分类效果。关键词：模型分类；深度信任网络；特征提取中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)03—0250—033DShapeClassificationBasedonDeepBeliefNetworkandSpectralFeatureGAOEn-yang，LIUWei-jun，WANGTian-ran，DENGHua-bo(1．ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofScience，LiaoningShenyang110016

3、，China；2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：InCAD／CAM，theclassifcationofthree-dimensionalmodelisanimportantissue．Previousworkmainlyconsideredtheclassificationoftherigidmode1．Duetothepresenceofnon—rigiddeformation，thedifficuhyofthethree-dimensionalmodelclas

4、sificationproblemgreatlyincreased．Three-dimensionalmodelclassifwationmethodbasedonspectralfeatureanddepthbeliefnetworkwereproposed．First，spectralatureofa3DmodelWasextracted；thenthemaincomponentinthespectralfeatureswcl$extractedbyDBNdimensionalityreduction；#nJly，discriminatedclassifcationbysupportv

5、ectormachinewasapplied．Theexperimentsshowedthattheproposedmethodbasedonspectralatureanddeepbeliednetworkcanefectivelydescribetheintrinsicatureofthenon—rigidthree-dimensionalmodeltoobtainabetterclassifcationresults．KeyWords：ShapeClassification；DeepBeliefNetwork；FeatureExtraction1引言三维模型分类问题必须考虑如何描述三

6、维模型内在的形状特性，使这种特征具有非刚性变形不变性。在机械设计领域，随着CAD／CAM技术的广泛应用，特别是反提出一种基于谱特征和深度信任网络的非刚性i维模型分求工程技术的飞速发展，三维几何造型呈爆炸式增长。目前，三维模类方法，主要包括三个步骤：型分类问题已经成为—个重要的问题。针对这种三维模型的分类问(1)取得谱特征。Laplace算子谱特征用向量的形式表示了题，经过最近几年发展，已经有很多方法被提出来，取得了不少的研三维模型的内在形状，是一种具有变形不变性的形状描述方法。究成果。现有的三维模型分类方法主要包括以下两个分支：(2)通过深度信任网络实现谱特征的降维表示。由于谱特征(1)基

7、于三维模型整体特征的分类算法。向量具有较高的维数，通过深度信任网络可以实现高维向量的降(2)基于维模型局部特征的分类算法。基于三维模型整体特维，用较低的维数描述三维模型的最主要的内在特征。征的分类算法中，比较成熟的有球面调和分析旧，形状直方图方(3)使用支持向量机进行模型判别分类。实验表明，提出的法等；基于局部特征的三维模型分类算法目前主要有热核法目，形状算法取得了较高的分类准确率。捕述子法等。虽然针对三维模型分类问题已