三维CAD模型局部结构检索属性图算法

由用户交互式地选择欲检索的模型局部结构,并自动生成该局部结构的属性图;然后取出三维CAD模型库中每个待检索模型,根据模型的B-rep表示过滤出其中与欲检索局部结构组成面相似的面,通过删除不相关面,有效地将可能相似的局部结构从待检索模型中分离出来;最后利用图论中二分图最优匹配算法计算出模型中分离出的结构和欲检索局部结构的相似系数,并将该相似系数作为实现模型局部相似性检索的依据.实验表明,该算法能够实现CAD模型局部结构检索,并与人视觉上的相似性判断基本一致.     

产品装配体模型的空间结构相似性检索方法

针对因未考虑装配体空间结构而导致的检索结果不符合预期的问题,提出一种基于空间结构匹配的装配体模型检索方法.在运用空间特征点集表示装配体模型的基础上,提出了基于空间点集匹配方法的装配体相似度算法,综合零件属性相似度、零件空间位置相似度得到了装配体相似度.实验结果证明,该方法能够有效地实现产品装配体的相似性检索.     

多特征动态融合的三维模型检索方法

提出一种基于二维正交投影图像的多特征动态融合的三维模型检索方法.首先计算三维模型的二维正交投影图像,然后提取二维正交投影图像的投影直方图和Zernike矩特征,通过加权求和在输出层融合,得到总体上模型间的相似度.每种特征采用动态权值,针对输入查询模型的不同,根据用户反馈自动更新知识库中的权值.实验表明,该方法在提高检索准确率的同时,也能保证检索效率.     

局部区分区域在三维模型检索中的应用及改进

由于对三维模型检索查全率与查准率的要求不断提高,在研究模型整体特征的同时,对于模型局部特征的研究越来越多。分析并讨论了几种主流的局部特征提取方法,深入研究了局部区分区域方法,并对此方法做出了改进以适应检索需求,经过试验证明,使用局部区分区域可以提高三维模型检索的查全率和查准率。     

一种融合整体和局部颜色特征的图像检索方法

针对传统颜色直方图无法反映像素的空间信息和图像的局部细节,提出一种整合整体和局部颜色特征的图像检索技术,先将图像分割为环形区域,获得图像的局部颜色特征.把赋以不同权值的整体颜色直方图和局部颜色之间的相对距离累加和定义为图像之间的相似度,以反映人们对图像的判定过程.实验表明,该方法反映了图像颜色的空间分布及局部细节,在查准率和查全率上都要优于基于传统的颜色直方图的检索方法.     

拓扑和形状特征相结合的三维模型检索

针对整体相似性检索算法在局部细节特征上的表达能力不足,提出了一种将拓扑和形状特征相结合的三维模型相似性比较方法.首先提取三维模型的骨架,获得模型的整体拓扑特征;然后根据骨架节点将模型分解为多个子部分,并利用球面谐波算法提取每一个子部分的形状特征.模型的匹配分为3步进行:整体骨架的拓扑特征相似性比较,相对应的子部分的局部形状特征相似性比较,模型总的相似性是整体骨架相似性与对应子部分局部形状相似性的加权和.实验结果表明:该方法从整体到局部、由粗到精,综合考虑了拓扑和形状特征,较传统的考虑单一拓扑或形状特征的检索算法有较高的检索精度,同时又支持基于局部特征的相似性检索.     

融合形状特征的MRG骨架树三维检索方法

提出一种基于MRG骨架树的三维模型检索方法。根据多分辨率Reeb图(MRG)的原理,提取反映模型拓扑特征的Reeb图骨架并且映射成树形结构,分析了节点的拓扑属性。针对拓扑属性在形状特征上的表达能力不足,在节点相应区域提取离散曲率和面积比例描绘局部的形状特征。有效地结合了模型的拓扑特征和形状特征计算模型的相似度。该方法突出了模型的整体拓扑特征和形状特征,实验结果表明了该方法的高效性和鲁棒性。     

融合全局和局部相位特征的彩色纹理图像检索

针对目前彩色纹理图像检索系统存在颜色特征提取不充分、纹理特征提取与匹配的有效性亟待提高等问题,提出一种新的基于全局和局部相位特征融合的彩色纹理图像检索方法。该方法首次将局部引力角模式(Pattern of Local Gravitational Force Angle, PLGFA)作为局部相位描述符用于彩色纹理图像检索。在该方法中,首先在适合人类视觉系统的HSV颜色空间中采用非均匀方式量化三个颜色分量,并通过构建颜色直方图充分地提取颜色特征,同时在Gabor复变换域针对V分量数据进行相对相位建模而提取全局纹理相位特征;然后,利用PLGFA描述符在RGB空间的灰度图像中提取局部纹理相位特征;最后,将这三种特征通过闭式K-L(Kullback-Leibler)距离和改进版本的Manhattan距离进行有机融合,从而实现彩色纹理图像的检索。在VisTex(full/small)、STex和ALOT四个通用的彩色纹理图像库上得到的检索实验结果表明,综合考虑平均检索率和时间消耗两个性能评价指标,该方法较其他最新方法具有较明显优势,从而验证了其有效性和可行性。     

融合全局和局部描述的图像检索方法

针对基于内容的图像检索中全局描述缺乏空间位置信息及局部描述面临图像分割的问题,提出了一种基于全局颜色特征和局部Gabor小波纹理特征的图像检索方法.在整幅图上提取MPEG-7主颜色描述算子作为全局描述.将图像划分为5个有重叠的子区域,提取Gabor纹理特征与颜色矩构成局部描述,提出了改进的豪斯多夫距离并将其应用在局部描述的整体匹配中,克服了因图像的平移、旋转而造成检索率低的问题.融合全局相似度和局部相似度获得最终相似度.基于Corel数据库的实验结果表明了该方法的有效性.     

基于多特征融合的三维模型检索算法

针对三维模型检索中单一特征检索效果差的难题,首先提出了三维模型的3类特征向量提取算法,即刻画模型表面特性的扩展高斯球面特征向量、反映模型内部结构的Radon变换球面分布特征向量、代表模型投影层次的视图分层压缩感知特征向量。其次,以样本模型的查询结果分类信息熵作为指标并结合监督学习过程,给出了一种多特征融合的加权系数估算方法。最后,设计了融合多特征的模型间相似度度量,完成基于查询示例的模型检索过程。仿真实验表明,提出的3类特征向量具有较好的可区分性,多特征融合检索算法的查全率与查准率有明显提升。     

基于局部投影与块LBP特征的图像检索

首先将投影方法运用于图像局部子块,并与矢量量化技术相结合,得到投影矢量索引直方图特征,能够有效提取图像的颜色分布、空间关系等信息;其次,提出基于块基元的LBP纹理特征算法,既能有效提取块基元的结构模式,又能避免传统基于单像素LBP模板的不稳定性,并大幅减少了计算量;最后,基于显著图提出了划分显著区域和非显著区域的特征提取方案,使得分别提取的特征更富于视觉意义。实验结果表明,本文算法相对于传统索引直方图方法在性能上有较大的提高,平均查准率平均提高幅度为6.39%。     

基于加权紧凑局部图结构的人脸识别算法

针对局部图结构算法(local graph structure,LGS)构建图结构时用到的像素点距离中心像素太远,以及在图结构形成后分配权重时没有结合周围像素点到中心像素的距离因素问题,提出加权紧凑局部图结构(weighted compact local graph structure,WCLGS)算法。该算法定义了一种混合特征提取策略,从四个方向为中心像素点构建图结构,分别在垂直方向和对角线方向捕获对称和非对称信息,并且在图结构形成后对距中心像素点近的边赋较大的权重,对距中心像素点远的边赋较小的权重。WCLGS通过提取更近的像素点信息和合理的加权策略,密切关注中心像素点的近邻元素的差异,使得中心点两侧的信息提取更加均匀充分。实验证明,与现有的一些局部图结构算法相比,WCLGS在ORL(Olivetti Research Laboratory)、AR(active record)和HD(high definition)热红外人脸数据库上有更好的识别率和性能。     

局部几何与全局结构联合感知的三维形状分类方法

针对复杂结构的三维形状分析与识别问题,提出了新颖的图卷积分类方法,建立了局部几何与全局结构联合图卷积学习机制,有效提高了三维形状数据学习的鲁棒性与稳定性。首先,通过最远点采样与最近邻方法构造局部图,并建立动态卷积算子,有效提取局部几何特征;同时,基于特征域采样构造全局的特征谱图,通过卷积算子获得全局结构信息。进而,构建加权的联合图卷积学习网络模型,引入注意力机制,实现自适应的特征融合。最终,在联合优化目标函数约束下,有效提高特征学习的性能。实验结果表明,融合局部几何与全局结构的联合图卷积网络学习机制,有效提高了深度特征的表示能力及区分性,具有更为优秀的识别力和分类性能。提出的研究方法可应用于大规模三维场景识别、三维重建以及数据压缩,在机器人、产品数字化分析、智能导航、虚拟现实等领域具有着重要的工程意义与广泛的应用前景。     

基于颜色四通道及空间金字塔的鱼类图像检索

随着计算机视觉技术在海洋水产领域中的应用不断加深，鱼类图像检索在渔业资源调查、鱼类行为学分析等方面发挥了巨大的作用。通过研究发现，鱼类图像的背景信息会对鱼类图像检索造成极大干扰，而且鱼类图像中颜色、纹理、形状等特征由于空间位置信息的缺乏而使检索的准确率不高。为解决以上问题，提出了一种新的基于颜色四通道及空间金字塔的鱼类图像检索算法。首先，提取视觉显著性图将鱼类图像的前景和背景分开，从而减少图像背景对检索的干扰；其次，为了使图像特征包含一定的空间位置信息，利用空间金字塔的理论对图像进行分割，在此基础上，将图像转为HSVG四通道图并提取SURF特征；；最后，得到检索结果。为验证所提算法的有效性，在QUT_fish_data数据集和DLOU_fish_data数据集上对算法的查全率、查准率与经典的HSVG算法和显著性分块算法进行对比：在两个数据集上查准率分别比传统的HSVG算法最多分别提高12%和5%，查全率最多分别提高7%和22%；比传统的显著性分块算法查准率最多分别提高15%和5%，查全率最多分别提高36%和22%；从而证明所提算法是有效的，能有效提升鱼类图像的检索效果。     

基于模糊熵的空间语义图像检索模型研究*

根据模糊熵理论和改进的空间信息分布,提出了颜色空间特征语义图像检索模型。阐述基于语法规则的颜色空间特征语义描述方法,构造从低层颜色空间特征到高层语义之间的映射,根据这些模糊语义值进行图像检索。实验结果表明,该模型能够有效地对图像高层语义进行刻画,由此实现的模型不仅能获得高效和稳定的检索结果,获得与人类视觉感知较好的一致性,该算法还能很好地消除低层图像空间特征和高层语义之间的语义鸿沟。     

基于新的空间关系特征的图像检索方法

图像与图像之间没有清晰的空间结构,这样就不能有效利用图像间空间结构上的相关性信息,针对此问题提出一种基于新的空间关系特征的图像检索方法。首先,提取待查询图像在内的全部图像的特征向量。然后,计算特征向量每两个之间的相似性,形成相似性矩阵。将相似性矩阵的列集合作为新特征向量,命名为新的空间关系特征向量,从而将原来的特征向量映射到一个欧氏空间上。最后,在新特征空间上计算相似性,特征向量之间的相似性问题就转化为新的空间关系特征向量之间的相似性问题。在新特征空间上,图像与图像之间的空间结构变得清晰了,有利于图像检索准确度的提高。在Corel数据库上进行实验,所提方法在平均检索查准率、查全率-查准率和可视化评价指标上都优于基于颜色直方图的图像检索方法。结果表明,基于新的空间关系特征的图像检索方法有效利用了图像间空间结构上的相关性信息,具有更好的检索效果。     

基于面积分布算子的三维模型检索算法

在产品设计、3D制作等领域中经常使用大量的三维模型,但现有的基于属性的检索方式由于属性数据不全、不准的问题,搜索引擎还不提供有效的三维模型检索服务。提出了一种与CAD系统无关的基于面积分布算子的三维模型检索算法,该算法采用模型中顶点关联的三角形面积总和及平均面积构成的面积序列,对面积分布序列进行归一化操作和傅里叶变换等处理,得到最终的面积分布算子,将三维模型的相似度计算映射为面积分布序列的比较。在普渡大学建立的工程标准模型库(ESB)上对该算法进行了验证和比较。实验结果表明该算法客观反映了模型的相似程度,明显提高了传统的检索算法的效率和速度。