[发明专利]一种三维模型局部匹配方法

摘要

本发明公开了一种三维模型局部匹配方法，首先计算三维模型任意顶点的弯曲显著度，根据弯曲显著度生成排序列表并进行区域增长，形成一个局部顶点集合，根据区域增长形成的局部顶点集合进行二次曲面拟合，将拟合区域标识为三维模型局部子块，对三维模型局部子块进行特征提取，然后先后对三维模型局部子块的特征比较和局部匹配，对三维模型全局特征比较和全局匹配。本发明可以对三维模型的局部进行匹配，可以实现三维模型的局部对局部的检索和局部对全局的检索；可以提取局部显著区域特征，增加了方法的匹配精度；特征提取过程不再需要形状正规化，保证了特征提取的稳定性。

主权项

一种三维模型局部匹配方法，其特征在于包括下述步骤：(1)计算三维模型任意顶点的弯曲显著度，任意顶点的弯曲显著度计算由邻接顶点的高斯曲率和邻接三角形面积加权平均而确定；(2)通过各个顶点的弯曲显著度进行顶点排序，生成顶点排序列表，按照弯曲显著度由高到低依次选取顶点，按照宽度优先的方式在近邻进行区域增长，该区域所有的顶点形成一个局部顶点集合；(3)根据区域增长形成的局部顶点集合进行二次曲面拟合，通过三维网格模型的边平均值设定拟合误差的终止条件，将拟合区域标识为三维模型局部子块；一个整体三维模型根据弯曲显著度排序列表可以拟合成若干个局部子块；(4)对三维模型的每一个局部子块提取其旋转不变的特征，通过计算以下三项分布作为局部子块的特征：离散高斯曲率直方图分布，离散高斯曲率梯度直方图分布，二面角直方图分布；(5)通过比较局部子块的特征进行实现局部子块之间的比较，比较方法采用步骤(4)中三项分布的最小Manhattan距离来衡量任意两个三维局部子块；通过局部子块之间的特征比较实现局部匹配；(6)通过两个模型的所有局部子块间两两比较来实现两个三维模型之间的全局比较，一个模型的每个局部子块在另一个模型的所有子块中寻找距离最小的子块，计算这两个子块之间的距离；通过对所有子块距离求和，计算全局距离，完成全局匹配。