[发明专利]一种基于空间填充曲线的经验模态分解和希尔伯特谱计算的三维网格处理方法

权利要求书

1.一种基于空间填充曲线的经验模态分解和希尔伯特谱计算的三维网格处理方法，其特征在于包括以下六个步骤：

步骤(1)、空间填充曲线产生阶段：基于图的哈密顿回路理论，在输入的三维网格模型中产生哈密顿回路，使哈密顿回路穿过三维网格模型上每个点且仅穿过一次，并且每个点在哈密顿回路中有一个全局序号，把哈密顿回路视为一种新的空间填充曲线；

步骤(2)、定义输入信号阶段：对三维网格模型上每个点定义一个信号值，采用每个点的平均曲率作为三维网格模型的信号值，定义在三维网格模型上的信号，即能够根据点在步骤(1)每个点在哈密顿回路中有一个全局序号转化为一维信号；

步骤(3)、经验模态分解阶段：根据步骤(2)中转化得到的一维信号，对一维信号进行经验模态分解，得到一组不同尺度的固有模态函数；

步骤(4)、希尔伯特谱计算阶段：对步骤(3)中得到的不同尺度的固有模态函数，进行希尔伯特谱计算，得到固有模态函数的频谱信息，频谱信息包括瞬时频率和瞬时振幅；

步骤(5)、滤波器设计阶段：利用步骤(4)中的频谱信息，构建滤波器来达到处理目的，通过构建不同滤波器达到一个多样化的处理来满足不同的处理目的；

步骤(6)、重构模型阶段：在对信号经过不同滤波器后，就要把一维信号重建回三维网格模型，即实现了对三维网格的处理。

2.根据权利要求1所述基于空间填充曲线的经验模态分解和希尔伯特谱计算的三维网格处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中转化得到的一维信号，对一维信号进行经验模态分解，得到一组不同尺度的固有模态函数具体如下：

(1)假设得到的一维信号为G(t)，首先找出G(t)的极大值和极小值点；

(2)然后用三次样条对极大值和极小值点分别进行插值，得到信号G(t)的下包络L(t)和上包络U(t)；

(3)计算上包络U(t)和下包络L(t)的平均值，记为M(t)；

(4)用G(t)-M(t)，结果记为S₁(t)，把S₁(t)当作(1)中的G(t)，重复步骤(1)到(4)知道满足下面条件为止：

SD=Σi=1n|si-1(t)-si(t)|2|si-1(t)|2≤0.1]]>

其中n为三维网格点的个数；Si-1(t)是上一步骤中的Si(t)；

(5)此时记S_i(t)为一个IMF，把(1)-(4)的过程称为一个筛分过程，用G(t)-S_i(t)作为(1)中的输入信号，重复筛分过程，直到满足设定的筛分次数。

3.根据权利要求3所述基于空间填充曲线的经验模态分解和希尔伯特谱计算的三维网格处理方法，其特征在于：所述设定的筛分次数为15-20次。