近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的蓬勃發(fā)展,三維建模技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、電影動(dòng)畫(huà)特效制作等各個(gè)領(lǐng)域中。三維配準(zhǔn)技術(shù)是三維重建的一個(gè)重要問(wèn)題,點(diǎn)云配準(zhǔn)算法的設(shè)計(jì)直接影響到匹配的精度、速度與模型采集等各個(gè)方面。在獲取三維人體模型數(shù)據(jù)時(shí),成像傳感設(shè)備難以在短時(shí)間內(nèi)得到人體點(diǎn)云數(shù)據(jù),隨著模型采集時(shí)間延長(zhǎng),人體必定發(fā)生不同程度的形變。比如,身體部位傾斜、肢體動(dòng)作的改變等等。因此需要通過(guò)非剛性配準(zhǔn)算法對(duì)采集得到的不同視角下的三維模型進(jìn)行配準(zhǔn),進(jìn)而得到更加完整的三維人體模型。為了獲得配準(zhǔn)后真實(shí)自然的人體配準(zhǔn)模型,本文給出了一種基于譜嵌入與特征點(diǎn)提取相結(jié)合的三維人體非剛性配準(zhǔn)的處理流程。首先,本文使用深度采集設(shè)備獲得了真實(shí)的不同的人體動(dòng)作,并對(duì)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和精簡(jiǎn)處理。然后,通過(guò)擬合曲面的方法迭代搜索全部點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲率極值點(diǎn),將曲率值與閾值比較得到模型的所有特征點(diǎn)。然后,使用譜嵌入算法進(jìn)行模型間對(duì)應(yīng)關(guān)系的計(jì)算。最后,選擇曲率值較高的特征點(diǎn)作為控制點(diǎn),根據(jù)譜嵌入算法計(jì)算得到數(shù)據(jù)匹配點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使用控制點(diǎn)和薄板樣條函數(shù)驅(qū)動(dòng)整體三維模型的變化,從而完成三維人體模型的配準(zhǔn)。針對(duì)配準(zhǔn)過(guò)程中人體發(fā)生...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 模型配準(zhǔn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 非剛性配準(zhǔn)算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作內(nèi)容及特點(diǎn)
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)工作研究
    2.1 三維模型的獲取和存儲(chǔ)
        2.1.1 人體模型的獲取
        2.1.2 三維模型的存儲(chǔ)方式
    2.2 點(diǎn)云的預(yù)處理
        2.2.1 統(tǒng)計(jì)濾波
        2.2.2 三維體素柵格
    2.3 譜圖理論
        2.3.1 譜方法的相關(guān)研究
        2.3.2 流形學(xué)習(xí)
        2.3.3 常用流形算法介紹
        2.3.4 流形算法的比較
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于高斯曲率極值點(diǎn)的模型特征點(diǎn)提取
    3.1 三維人體模型的預(yù)處理方法
    3.2 曲率定義
    3.3 傳統(tǒng)的特征點(diǎn)提取算法
        3.3.1 Harris算法
        3.3.2 SIFT算法
        3.3.3 SURF算法
        3.3.4 基于高斯曲率和局部凹凸特性的特征點(diǎn)提取算法
    3.4 基于迭代搜索的高效特征點(diǎn)提取算法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于譜嵌入三維人體模型配準(zhǔn)
    4.1 數(shù)據(jù)的譜嵌入
    4.2 對(duì)應(yīng)關(guān)系的計(jì)算
    4.3 基于TPS的非剛性配準(zhǔn)
        4.3.1 基于ICP的剛性配準(zhǔn)
        4.3.2 非剛性點(diǎn)云配準(zhǔn)方法
        4.3.3 TPS非剛性變形方法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與對(duì)比分析
    5.1 數(shù)據(jù)集和實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.2 配準(zhǔn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3771426