基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維模型檢索方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 06:00
得益于因特網(wǎng)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展,以及三維建模技術(shù)的日漸成熟,相比于文本和二維圖像,三維模型不僅更完整地包含了物體自身的信息,同時(shí)也體現(xiàn)了模型的空間信息,相鄰物體間的相對(duì)距離,可以更加生動(dòng)地展示與人眼更加貼合的三維世界。在此背景之下,三維模型的分類與檢索具有重要的商業(yè)應(yīng)用前景。早期的三維模型檢索方法是以文本為基礎(chǔ),由于此方法太具有個(gè)人主觀性難以應(yīng)用到復(fù)雜多變的三維模型上,后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛趦?nèi)容的檢索。這類方法通常由這兩種方法實(shí)現(xiàn):基于模型的檢索和基于視圖的檢索。基于模型的檢索直接從三維模型數(shù)據(jù)中提取特征再在數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。但現(xiàn)有技術(shù)主要針對(duì)整體特征,對(duì)于局部檢索的功能尚不完備,而且從異類物體檢索對(duì)象的能力不足,最重要的是直接從三維模型獲取特征,對(duì)于設(shè)備有嚴(yán)格要求。針對(duì)上述問題,我們選擇基于視圖的檢索方式。本文重點(diǎn)研究基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維模型檢索方法,首先我們提出了一種基于多視點(diǎn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型。在分類模型中,我們使用多視角二維圖片表征一個(gè)三維模型,每一個(gè)視圖各自獨(dú)立地通過第一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),所有分支共享相同的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。每一個(gè)視角圖產(chǎn)生一個(gè)特征,用View-pool...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Princeton形狀檢索和分析系統(tǒng)web界面
天津大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)AMP實(shí)驗(yàn)室三維模型檢索系統(tǒng)桌面應(yīng)用程序此外還有普渡大學(xué)的PRECISE檢索系統(tǒng)[17],主要使用方向是工業(yè)零部件設(shè)計(jì),該引擎采用基于體素化的模型骨架特征完成模型檢索。美國布朗大學(xué)的LEMS實(shí)驗(yàn)室,該系統(tǒng)具備了以用戶輸入的二維平面圖檢索三維模型的能力。包括國內(nèi)的很多大學(xué)也在此方面進(jìn)行了不懈的鉆研,開發(fā)了自己的基于網(wǎng)頁的三維模型檢索系統(tǒng)。例如國立臺(tái)灣大學(xué)(NTU)提出的三維模型檢索系統(tǒng)[18],依靠MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)推薦的三維形狀描述符和多視圖特征描述符,提供了以文本搜模型、以2D輪廓搜模型和以結(jié)果再搜索的方式。天津大學(xué)的蘇育挺實(shí)驗(yàn)室對(duì)細(xì)胞分裂識(shí)別進(jìn)行了細(xì)致研究,提出了基于張量的識(shí)別方法和基于時(shí)空特征的識(shí)別方法。西北大學(xué)可視化所開發(fā)的三維人工制品與顱骨模型檢索系統(tǒng)。1.3論文的研究?jī)?nèi)容及主要工作直觀地說,直接從三維模型構(gòu)建三維形狀分類似乎是再正常不過的合乎邏輯之事,然而實(shí)際操作上卻異常艱難。所以本文提出了一個(gè)看似違反直覺的方法,通過從這些基于形狀的二維圖像中構(gòu)建三維形狀的分類,實(shí)際上我們可以顯著性地超越直接在三維表征上構(gòu)建的分類器。特別重要的一點(diǎn)是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)在一組固定的三維形狀渲染視圖上進(jìn)行訓(xùn)練,并且在測(cè)試時(shí)僅提供單個(gè)視圖,使得在最好的情況下類別識(shí)別精度獲得提高。在測(cè)試時(shí)提供更多視圖,其性能會(huì)進(jìn)
第2章三維模型檢索系統(tǒng)總體框架9第2章三維模型檢索系統(tǒng)總體框架本章基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維模型檢索系統(tǒng),對(duì)其中參與到的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)介紹。2.1系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)本文中研究的三維模型檢索系統(tǒng)主要包含三維模型投影平面及投影圖像獲取部分、多視角數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建部分、特征提取部分、相似性度量部分以及最后的評(píng)測(cè)部分。系統(tǒng)的總體框架如圖2-1所示。圖2-1三維模型檢索系統(tǒng)框架投影平面及投影圖像獲取部分。通過多個(gè)二維平面圖綜合表示三維立體圖形的固有特征,單個(gè)主平面的描述能力顯然不能滿足對(duì)于三維模型本身特征的反應(yīng),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于正交投影的三維模型相似性比較算法研究[J]. 楊少博,耿國華,周明全. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(03)
[2]面向內(nèi)容的三維模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及其檢索系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 林金杰,韋偉,楊育彬. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2008(10)
博士論文
[1]三維模型幾何相似性比較的研究[D]. 章志勇.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三維模型特征提取方法研究[D]. 郭慧婷.中北大學(xué) 2017
[2]基于多特征和相關(guān)反饋的三維模型檢索系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊萌.西北大學(xué) 2009
本文編號(hào):2980286
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Princeton形狀檢索和分析系統(tǒng)web界面
天津大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)AMP實(shí)驗(yàn)室三維模型檢索系統(tǒng)桌面應(yīng)用程序此外還有普渡大學(xué)的PRECISE檢索系統(tǒng)[17],主要使用方向是工業(yè)零部件設(shè)計(jì),該引擎采用基于體素化的模型骨架特征完成模型檢索。美國布朗大學(xué)的LEMS實(shí)驗(yàn)室,該系統(tǒng)具備了以用戶輸入的二維平面圖檢索三維模型的能力。包括國內(nèi)的很多大學(xué)也在此方面進(jìn)行了不懈的鉆研,開發(fā)了自己的基于網(wǎng)頁的三維模型檢索系統(tǒng)。例如國立臺(tái)灣大學(xué)(NTU)提出的三維模型檢索系統(tǒng)[18],依靠MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)推薦的三維形狀描述符和多視圖特征描述符,提供了以文本搜模型、以2D輪廓搜模型和以結(jié)果再搜索的方式。天津大學(xué)的蘇育挺實(shí)驗(yàn)室對(duì)細(xì)胞分裂識(shí)別進(jìn)行了細(xì)致研究,提出了基于張量的識(shí)別方法和基于時(shí)空特征的識(shí)別方法。西北大學(xué)可視化所開發(fā)的三維人工制品與顱骨模型檢索系統(tǒng)。1.3論文的研究?jī)?nèi)容及主要工作直觀地說,直接從三維模型構(gòu)建三維形狀分類似乎是再正常不過的合乎邏輯之事,然而實(shí)際操作上卻異常艱難。所以本文提出了一個(gè)看似違反直覺的方法,通過從這些基于形狀的二維圖像中構(gòu)建三維形狀的分類,實(shí)際上我們可以顯著性地超越直接在三維表征上構(gòu)建的分類器。特別重要的一點(diǎn)是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)在一組固定的三維形狀渲染視圖上進(jìn)行訓(xùn)練,并且在測(cè)試時(shí)僅提供單個(gè)視圖,使得在最好的情況下類別識(shí)別精度獲得提高。在測(cè)試時(shí)提供更多視圖,其性能會(huì)進(jìn)
第2章三維模型檢索系統(tǒng)總體框架9第2章三維模型檢索系統(tǒng)總體框架本章基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維模型檢索系統(tǒng),對(duì)其中參與到的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)介紹。2.1系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)本文中研究的三維模型檢索系統(tǒng)主要包含三維模型投影平面及投影圖像獲取部分、多視角數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建部分、特征提取部分、相似性度量部分以及最后的評(píng)測(cè)部分。系統(tǒng)的總體框架如圖2-1所示。圖2-1三維模型檢索系統(tǒng)框架投影平面及投影圖像獲取部分。通過多個(gè)二維平面圖綜合表示三維立體圖形的固有特征,單個(gè)主平面的描述能力顯然不能滿足對(duì)于三維模型本身特征的反應(yīng),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于正交投影的三維模型相似性比較算法研究[J]. 楊少博,耿國華,周明全. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(03)
[2]面向內(nèi)容的三維模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及其檢索系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 林金杰,韋偉,楊育彬. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2008(10)
博士論文
[1]三維模型幾何相似性比較的研究[D]. 章志勇.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三維模型特征提取方法研究[D]. 郭慧婷.中北大學(xué) 2017
[2]基于多特征和相關(guān)反饋的三維模型檢索系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊萌.西北大學(xué) 2009
本文編號(hào):2980286
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