三維模型對齊技術(shù)研究.pdf

1、由于計算機軟硬件設(shè)備的提高，三維數(shù)據(jù)獲取變得更加容易。已有設(shè)備不僅能夠獲得不同視點下的靜態(tài)數(shù)據(jù)，而且可以獲得運動物體的三維序列數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，因此，對三維動態(tài)數(shù)據(jù)進行對齊成為當前研究的一大熱點問題。論文針對不同姿態(tài)下的三維模型對齊技術(shù)展開，主要研究工作包括：
　　1．針對模型對齊所需的特征點提取問題，研究實現(xiàn)了多尺度空間特征點提取算法。該算法首先通過高斯卷積核構(gòu)建尺度空間，然后在尺度空間中通過測地距離和法向量來

2、定義極值點的主方向，形成極值點的特征直方圖。通過實驗分析表明，多尺度空間中檢測得到的極值點在殘缺數(shù)據(jù)和姿態(tài)變化等情況下具有很好的穩(wěn)定性，可應(yīng)用于后續(xù)三維模型對齊。
　　2．針對已有等距映射算法缺少局部特征約束所導(dǎo)致的錯誤對齊問題，提出等距二分圖三維模型對齊算法。該算法先通過提取多尺度空間下的特征點構(gòu)建匹配錨點，由錨點匹配結(jié)果來提高初始匹配的穩(wěn)定性，然后對模型表面進行匹配點的采樣，計算采樣點到錨點的測地距離，形成二分圖匹配的對齊代價

3、矩陣，最后采用二分圖的最大權(quán)重匹配算法得到最終的等距映射結(jié)果。實驗結(jié)果表明，該算法能夠解決不同姿態(tài)下的三維模型局部對齊問題，并且要優(yōu)于已有算法。
　　3．針對三維動態(tài)模型對齊問題，提出了用戶交互約束下的錨點跟蹤算法。該算法首先對特定幀進行用戶點標注，然后構(gòu)造搜索窗口預(yù)測跟蹤用戶標注點在其他幀上的位置。最后采用用戶點跟蹤結(jié)果作為約束條件構(gòu)建等距二分圖，得到緊密對齊結(jié)果。實驗結(jié)果表明，和已有算法相比較，該算法通過用戶交互和運動跟蹤提高