《非剛性三維模型形狀分析與描述的關鍵技術研究》是依託北京科技大學，由曾慧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非剛性三維模型形狀分析與描述的關鍵技術研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：曾慧
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，隨著計算機技術和三維模型獲取技術的發展，三維模型的數量呈現出爆炸式增長的態勢，如何有效地描述三維模型的形狀信息是對三維模型進行分析與理解首先需要解決的關鍵問題。由於非剛性物體廣泛存在於實際世界和虛擬世界中，針對剛性三維模型設計的形狀分析與描述方法不能處理非剛性三維模型複雜的形變問題，因此在實際套用需求的驅動下，非剛性三維模型的形狀分析與描述成為多媒體信息處理領域一個新的研究熱點。本項目旨在充分挖掘出非剛性三維模型中蘊含的有效鑑別特徵，並尋找對三維模型非剛性形變魯棒的形狀分析與描述方法。本項目的研究對象是非剛性三維模型，主要內容包括對非剛性形變具有不變性的三維局部特徵提取、基於局部特徵的結構圖構造與描述、非剛性三維模型的形態標準化方法研究和多特徵融合方法研究等。本項目的研究對於解決非剛性三維模型註冊、識別及檢索等實際問題，完善非剛性三維模型形狀分析與描述的理論框架具有重要意義。
結題摘要
本項目針對非剛性三維模型具有豐富可變性的特點，深入研究了非剛性三維模型形狀分析與描述的理論以及它們在非剛性三維模型檢索中的套用。研究內容主要包括：設計了雙高斯加權非相似性度量，提出了一種魯棒的多尺度三維關鍵點檢測方法；將深度信息融入到局部特徵描述子的構造中，提出了基於旋轉深度投影統計的三維局部特徵提取方法；針對熱核特徵對三維模型尺度變化敏感、尺度不變熱核特徵會丟失部分高頻信息的特點，提出了三種改進的尺度不變熱核特徵；研究了非剛性三維模型形態規範化方法，設計了一種基於多視圖卷積神經網路的非剛性三維模型特徵提取方法；設計了一種基於詞組模型的非剛性三維模型全局特徵提取方法；分別研究了譜圖理論、深度學習在非剛性三維模型特徵提取中的套用，提出了基於譜圖小波描述子和自動編碼器的非剛性三維模型特徵提取方法和基於四元組卷積神經網路的非剛性三維模型特徵提取方法；提出了基於DS證據理論的多特徵融合非剛性三維模型檢索方法；設計了多特徵融合卷積神經網路，並將其套用到非剛性三維模型檢索中。本項目完成了研究計畫的預期目標，並在本項目執行的基礎上拓展了研究內容，研究了最近比較流行的深度學習技術在非剛性三維模型特徵提取中的套用，發表論文26篇，其中SCI/EI期刊論文19篇，EI會議論文7篇，申請國家發明專利3項，設計開發了一套非剛性三維模型檢索原型系統。本項目的研究工作對於解決非剛性三維模型的高效管理和檢索具有重要的意義。
