三维可变形物体的特征点层次提取-论文.pdf

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1、第41卷第4期计算机科学Vo1.41NO.42014年4月ComputerScienceApr2014三维可变形物体的特征点层次提取潘翔章国栋陈启华(浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023)摘要针对不同姿态下的三维可变形物体特征点一致性问题,提出了一种基于样例学习的特征点层次提取方法。该方法首先提取出三维模型的外部特征点;其次,根据外部特征点在不同姿态下所具有的局部特征相似性,采用热核信号和支持向量机识别出外部特征点的语义标签;最后,根据语义标签和测地距离,层次地提取出三维模型的其它语义特征点。实验结果表明,该方法能很

2、好地得到三维可变形物体的各种语义上的有效特征点。关键词三维模型特征点,层次提取,语义标签,支持向量机,热核信号中图法分类号TP391.14文献标识码AHierarchicallyExtractingFeaturePointsof3DDeformableShapesPANXiangZHANGGuo-dongCHENQi-hua(CollegeofComputerScienceandTeehnology,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310023,China)AbstractThisp

3、aperaddressedtheproblemabouttheconsistencyoffeaturepoints,withdiferentposedof3Ddeform—ableshapes.Itproposedanewalgorithmtohierarchicallydetectfeaturepoints,basedonthelearningsamples.Firstly,thealgorithmdetectstheexternalfeaturepointsfrominput3Dshapes.Secondly,accordi

4、ngtothelocalsimilarityofex—ternalpointsunderdifferentpostures,semantictagsofexternalpointarerecognizedbyheatkernelsignatureandsup—portvectormachine.Finally,otherfeaturepointsarehierarchicallyextractedbycombiningsemantictagsandthegeo—desicdistanceofexternalpoints.Inex

5、periment,theproposedalgorithmisproventObeveryrobustindetectingseman—tic-awarefeaturepointsondeformableshapes.Keywords3DrⅨ)ddfeaturepo.mt,Hierarchicalextraction,~_manfictags,Supportvectorn~chine,Heatkernelsignature对Harris算子作了进一步工作,提出了Harris3D算子l7J。1引言而另外一个理论高斯差分模型DoG也

6、同样被扩展到三维空在计算机图形学和计算机视觉领域,如何有效地提取特间。类似地,Zou等人首先构造三维形状的测地尺度空征点是一个非常有意义的研究课题。提取出来的特征点可用间,用以避免姿态变化对算法结果产生影响,然后采用DoG于三维模型检索[、骨架提取l2]、模型分割[]等。在2010年,理论进行感兴趣点提取。Sun等人_11]采用热核信号构造AIM@SHAPE在其组织的三维形状分析系列竞赛中首次增特征点提取方法。热核信号实际上是一种扩展的多尺度曲率加特征点提取的算法性能比赛_4]。同时,在2011年将继续开特征。通过热核信号可以利

7、用极值分析得到一些稳定点,而展当前这一研究成果的竞赛,希望能够进一步推动此研究领且这些点在刚性变换下具有很好的稳定性。Mian等人考虑域的迅速发展。可重复性评价指标的局限性,提出采用曲率值定义特征点的对于三维模型上的特征点定义,由于应用领域不一样,很质量评价指标,希望能够提取出更有代表性的特征点L1。该难采用一个统一的定义。目前,已有特征点提取技术主要可研究可以看作是对可重复性指标的改进。第二类则是从三维以分为两类:三维模型表面的几何特征突变点和语义知识可模型中识别出具有明显语义信息的特征点,从而能够通过这描述的特征点。第一类特

8、征点主要是保证特征点在仿射变换些特征点驱动计算机动画和变形。例如,计算机动画主要由下具有稳定性,从而可以解决三维模型对齐和匹配等问题。关节点来定义,因此需要自动识别出这些关节点,从而驱动整对于这方面的研究,图像领域有很多非常经典的特征点提取个计算机动画的自动生成

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1、第41卷第4期计算机科学Vo1.41NO.42014年4月ComputerScienceApr2014三维可变形物体的特征点层次提取潘翔章国栋陈启华(浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023)摘要针对不同姿态下的三维可变形物体特征点一致性问题,提出了一种基于样例学习的特征点层次提取方法。该方法首先提取出三维模型的外部特征点;其次,根据外部特征点在不同姿态下所具有的局部特征相似性,采用热核信号和支持向量机识别出外部特征点的语义标签;最后,根据语义标签和测地距离,层次地提取出三维模型的其它语义特征点。实验结果表明,该方法能很

2、好地得到三维可变形物体的各种语义上的有效特征点。关键词三维模型特征点,层次提取,语义标签,支持向量机,热核信号中图法分类号TP391.14文献标识码AHierarchicallyExtractingFeaturePointsof3DDeformableShapesPANXiangZHANGGuo-dongCHENQi-hua(CollegeofComputerScienceandTeehnology,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310023,China)AbstractThisp

3、aperaddressedtheproblemabouttheconsistencyoffeaturepoints,withdiferentposedof3Ddeform—ableshapes.Itproposedanewalgorithmtohierarchicallydetectfeaturepoints,basedonthelearningsamples.Firstly,thealgorithmdetectstheexternalfeaturepointsfrominput3Dshapes.Secondly,accordi

4、ngtothelocalsimilarityofex—ternalpointsunderdifferentpostures,semantictagsofexternalpointarerecognizedbyheatkernelsignatureandsup—portvectormachine.Finally,otherfeaturepointsarehierarchicallyextractedbycombiningsemantictagsandthegeo—desicdistanceofexternalpoints.Inex

5、periment,theproposedalgorithmisproventObeveryrobustindetectingseman—tic-awarefeaturepointsondeformableshapes.Keywords3DrⅨ)ddfeaturepo.mt,Hierarchicalextraction,~_manfictags,Supportvectorn~chine,Heatkernelsignature对Harris算子作了进一步工作,提出了Harris3D算子l7J。1引言而另外一个理论高斯差分模型DoG也

6、同样被扩展到三维空在计算机图形学和计算机视觉领域,如何有效地提取特间。类似地,Zou等人首先构造三维形状的测地尺度空征点是一个非常有意义的研究课题。提取出来的特征点可用间,用以避免姿态变化对算法结果产生影响,然后采用DoG于三维模型检索[、骨架提取l2]、模型分割[]等。在2010年,理论进行感兴趣点提取。Sun等人_11]采用热核信号构造AIM@SHAPE在其组织的三维形状分析系列竞赛中首次增特征点提取方法。热核信号实际上是一种扩展的多尺度曲率加特征点提取的算法性能比赛_4]。同时,在2011年将继续开特征。通过热核信号可以利

7、用极值分析得到一些稳定点,而展当前这一研究成果的竞赛,希望能够进一步推动此研究领且这些点在刚性变换下具有很好的稳定性。Mian等人考虑域的迅速发展。可重复性评价指标的局限性,提出采用曲率值定义特征点的对于三维模型上的特征点定义,由于应用领域不一样,很质量评价指标,希望能够提取出更有代表性的特征点L1。该难采用一个统一的定义。目前,已有特征点提取技术主要可研究可以看作是对可重复性指标的改进。第二类则是从三维以分为两类:三维模型表面的几何特征突变点和语义知识可模型中识别出具有明显语义信息的特征点,从而能够通过这描述的特征点。第一类特

8、征点主要是保证特征点在仿射变换些特征点驱动计算机动画和变形。例如,计算机动画主要由下具有稳定性,从而可以解决三维模型对齐和匹配等问题。关节点来定义,因此需要自动识别出这些关节点,从而驱动整对于这方面的研究,图像领域有很多非常经典的特征点提取个计算机动画的自动生成

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