[发明专利]一种基于反向烧草模型的骨架提取方法

权利要求书

1.一种基于反向烧草模型的骨架提取方法，其特征在于，步骤包括：

(1)生成三维模型的中轴面；所述中轴面是指三维模型内部所有最大内切球的球心集合；

(2)基于反向烧草模型对中轴面各点进行中心性测量，得到模型中心的骨架候选点；

(3)运用最小集合覆盖算法，从骨架候选点集中筛选出表达模型拓扑结构和主体内容的骨架顶点，生成最终的骨架曲线；

所述步骤(2)中，基于反向烧草模型对中轴面各点进行中心性测量，具体步骤为：

(21)对于每个测量点，模拟从该点开始的火焰逐层向外传播的过程，并记录火的前沿线；

(22)当火前沿线断开成不连通的分段时，停止测量，此时火经历的燃烧时间作为火源点的中心性测量值；

所述步骤(2)中，基于反向烧草模型对中轴面各点进行中心性测量时，火的前沿线需连续多次断开为不连通的分段时，才停止测量，以保证中心性测量的稳定性；

所述步骤(2)中，基于中轴面各点的中心性测量值得到模型中心的骨架候选点，具体步骤为：

(23)根据中轴面各点的中心性测量值，得到中轴面的每个面片的中线点；

(24)检测所有相交的面片，如果它们的中线点不连通，则用最短路径将它们连接。

2.根据权利要求1所述的基于反向烧草模型的骨架提取方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为：

(11)计算三维模型内部各点到边界的最近距离，即距离场；

(12)检测所述距离场的山脊点形成初始中轴面；

(13)从初始中轴面每个点出发，沿着距离场梯度方向进行路径追踪，并将路径上的点加入初始中轴面，形成完整连通的中轴面。

3.根据权利要求1所述的基于反向烧草模型的骨架提取方法，其特征在于：所述步骤(3)中，运用最小集合覆盖算法，全自动地剔除模型几何细节和噪声对应的中心点，同时全自动地选取能够表达模型拓扑结构和主体内容的骨架顶点，由此生成骨架曲线，具体步骤如下：

(31)对于得到的骨架候选点集，并以每个候选点为中心生成模型的最大内切球；

(32)运用最小集合覆盖算法，选取最少数量的内切球覆盖骨架候选点集；

(33)根据选取的内切球之间的相邻关系，串联它们的中心点，得到骨架。