几何不变量在3D图形检索中的应用

作     者：赵瑞莹 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张洁琳

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图形检索 融合算法 特征描述子 巴氏距离 

摘      要：3D图形检索一直是三维形状分析的重要课题,在包括分子生物学,医学,计算机辅助设计,计算机图形学,多媒体娱乐,3D打印,3D动画等众多领域有重要应用。其中关于图形检索的特征描述子的构造是3D图形检索的核心问题,所构造的特征描述子要能够表述图形的内蕴特征。本文主要围绕常用的内蕴几何不变量:曲率、测地距离、扩散距离、热核信号开展形状检测特征描述子构造的研究,进一步考察基于乘法规则所生成的融合特征描述子的性能,其中包括曲率与扩散距离,热核信号与扩散距离dph,热核信号与测地距离gph融合描述子;然后分别计算模型库中3D网格图形的各个顶点的特征描述子信息并构造直方图,利用Bhattacharyya距离,从而得到各个特征描述子情形下的图形检索结果;最后本文在SHREC’15数据库上进行试验,实验结果表明区别于单个特征描述子,融合描述子平均准确率更高且对模型种类依赖性较小,综合性能更好。且本文所提出的新的融合描述子dph能够更好区分不同体态(胖瘦类型)的人体模型,同时在图形检索中保持较高检索精确率的同时兼顾了稳定性。实验结果还表明Bhattacharyya距离在度量直方图时检索准确率更高,且Bhattacharyya距离避免了计算时直方图值为0时出现计算错误的情况。