基于距離變換的骨架算法中關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維物體識(shí)別是計(jì)算機(jī)視覺的一項(xiàng)重要內(nèi)容,在計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)、集成電路設(shè)計(jì)、機(jī)器人路徑規(guī)劃、數(shù)字化城市、醫(yī)療診斷以及軍事目標(biāo)識(shí)別等諸多領(lǐng)域中具有潛在的、巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景.三維物體識(shí)別技術(shù)大致可以分為特征提取和模型匹配兩個(gè)步驟,本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.60273099)—"基于廣義條件骨架的三維圖形識(shí)別新方法研究"的資助下研究其中三維圖形特征提取的問題.圖形的骨架保留了圖形的拓?fù)浼靶螤钐卣?十分適用于識(shí)別系統(tǒng),本文

2、的主要內(nèi)容就是研究具有更優(yōu)越性能的圖形骨架算法.本文首先介紹了三維物體的識(shí)別過程,概述了各模塊的研究現(xiàn)狀.其中詳細(xì)討論了特征提取模塊,并引出了本文的主要研究內(nèi)容—骨架.接著分類介紹了當(dāng)前的主要骨架算法,討論了各類算法的優(yōu)劣性,通過比較,選擇基于距離變換的骨架算法作為本文的研究重點(diǎn).分析了距離變換與骨架的密切聯(lián)系,回顧了當(dāng)前距離變換算法的研究現(xiàn)狀,著重分析了一種適用于n維圖形處理的降低了復(fù)雜度的精確距離變換算法.接下來研究了生成三維體素模

3、型的問題.首先介紹了生成三維體素模型的必要性,然后提出了一種將三維圖形由網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)換為體素模型的算法,這樣使得基于距離變換的骨架算法能夠推廣應(yīng)用到三維領(lǐng)域.本文的算法是針對(duì)本文工作具體設(shè)計(jì)的,因此算法設(shè)計(jì)的簡單高效,精度可控制,能準(zhǔn)確地將由多邊形構(gòu)造的表面模型轉(zhuǎn)換成由體素構(gòu)造的實(shí)體模型,輸出的結(jié)果可作為多種三維圖形處理方法的輸入數(shù)據(jù).然后,本文提出了一種基于距離變換的多尺度連通骨架算法.傳統(tǒng)的基于距離變換的骨架算法不能保證骨架的連通性,