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基于特征点求解的Reeb图骨架提取

作　者: 康翠
导　师: 郑秋梅；宫法明
学　校: 中国石油大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 骨架提取特征点 Reeb 3D模型
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

针对目前骨架提取算法普遍存在的准确性与复杂度的矛盾,本文提出一种基于特征点求解的Reeb图骨架提取算法,创新地将提取特征点和Reeb图结合用于骨架提取,在保证骨架提取准确性的同时,降低计算复杂度,加快提取骨架的速度,提高算法效率。在JulienTierny提出的应用于骨架提取的特征点提取算法的基础上,对多处原实现细节进行了改进或提出了新的替代算法。提出了模型中心最近点算法用以提取模型的最远点对,避免了传统算法导致的Floyd算法瓶颈问题,提高了整体算法的执行效率;针对三角网格模型的特征点提取阈值,给出了两种自适应阈值取值方法:直接取值法和一阶邻域取值法。直接取值法以多组实验数据作为取值依据,自适应地给出一个较宽泛的特征点提取阈值,一阶邻域取值法采用特征点的一阶邻域边长作为取值依据,两种方法都能快速有效地提取特征点,提取结果的完备性和准确性能够满足骨架提取的要求。在提取特征点的基础上,通过对进行骨架提取的总体流程进行充分分析,给出了骨架提取的总体实现方案。以提取的特征点为计算依据,结合映射函数对模型顶点进行分类计算,求得模型分支,提出拓扑结构法用于聚合模型的分支顶点,提取骨架点。为避免干扰点和骨架环路影响骨架提取效果,给出了剔除冗余点的具体方案。实验结果表明,基于特征点求解的Reeb图骨架提取算法在保证骨架提取精度的同时,具有较低的计算复杂度,能够快速提取骨架,针对一般模型的骨架提取效果较好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 课题来源、提出背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 研究目标和主要研究内容  11
  1.4 论文的组织结构  11-13
第二章骨架提取技术概述  13-22
  2.1 前言  13
  2.2 骨架  13-14
  2.3 烧草模型法  14-15
    2.3.1 细化法  14-15
    2.3.2 蛇形边界法  15
  2.4 距离变换法  15-16
  2.5 Voronoi 图近似法  16-18
    2.5.1 Voronoi图  16-17
    2.5.2 Voronoi图与骨架  17-18
  2.6 基于模型分解技术  18
  2.7 基于Reeb 图的骨架化方法  18-21
    2.7.1 Reeb图  18-19
    2.7.2 一种基于Reeb 图提取骨架的典型算法  19-21
  2.8 本章小结  21-22
第三章三维网格模型的特征点提取算法  22-31
  3.1 引言  22
  3.2 特征点提取技术  22-28
    3.2.1 相关定义  23-24
    3.2.2 特征点提取算法  24-27
    3.2.3 特征点阈值  27-28
  3.3 算法对比分析  28
  3.4 实验结果  28-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章基于特征点的Reeb 图骨架提取  31-38
  4.1 引言  31
  4.2 骨架提取算法  31-36
    4.2.1 算法思想  31
    4.2.2 算法流程  31-34
    4.2.3 算法改进  34-36
  4.3 算法分析  36-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章算法实现  38-48
  5.1 引言  38
  5.2 基本数据结构  38-39
  5.3 实验环境  39-40
  5.4 特征点提取算法实现  40-42
  5.5 基于特征点求解的Reeb 图骨架提取算法实现  42-46
    5.5.1 提取骨架点  43-44
    5.5.2 骨架提取  44-46
  5.6 本章小结  46-48
结论  48-50
  1.论文工作总结  48-49
  2.创新点  49
  3.进一步的工作  49-50
参考文献  50-54
攻读硕士学位期间取得的学术成果  54-55
致谢  55

基于特征点求解的Reeb图骨架提取

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