基于距离特征与体积积分不变量的三维模型信息隐藏算法

为了提高三维模型信息隐藏算法的鲁棒性和嵌入容量,使得三维模型可以隐藏大容量的秘密信息,本文提出一种基于距离特征和体积积分不变量的三维模型信息隐藏算法。算法的主要思想是:首先使用距离特征这种三维模型全局变量,利用相似性公式对多个三维模型载体进行分类;其次使用体积积分不变量计算三维模型顶点的球体内外体积,对三维模型顶点进行分类;最后通过修改三维模型顶点的凹凸程度把秘密信息隐藏到三维模型中,发送给接受者进行提取。实验结果表明本文算法具有很好的鲁棒性和不可见性。

基于积分不变量的浅浮雕特征恢复算法

为了节省设计者浮雕建模的时间,提高浮雕设计的便捷性,利用三维模型高度场生成浮雕模型的研究,便成了计算机辅助设计研究中的热点之一。笔者提出了一种基于积分不变量的细节特征保持算法,能够在压缩三维模型到浅浮雕模型过程中有效地保持模型表面的细节特征。通过利用OpenGL显示空间捕捉三维模型的高度场,并根据用户需求,算法对高度场的梯度域进行选择性按压缩,最终利用得到的梯度域恢复出浅浮雕模型。同时,提出的双边调整的细节恢复算法对浅浮雕模型表面的细节能够进行恢复,算法通过利用体积积分不变量进行模型表面的特征区域捕捉,判定模型表面法向量的调整程度来指导浅浮雕模型的顶点位置移动,从而进行针对性的表面特征恢复处理。该算法能够保证在压缩强度极大的情况下,浅浮雕模型表面细节仍然保持完好。

一种有效的兵马俑碎块断裂面分割方法

兵马俑碎块是具有一定厚度的刚体,对其断裂面的分割是兵马俑复原工作中的一个重要步骤。针对兵马俑碎块的三角网格数据模型,提出一种兵马俑碎块断裂面分割方法。首先,计算该数据模型上各个顶点的体积积分不变量,以提取曲面的边界特征点;然后,通过最小生成树算法和剪枝策略得到闭合边界线;最后,提取碎块的曲面并识别原始面和断裂面,从而完成碎块断裂面的分割。实验结果表明,在断裂面较原始面粗糙的情况下,该方法能有效地完成兵马俑碎块的断裂面分割。因此说,该断裂面分割方法是一种有效的兵马俑碎块断裂面分割方法。

基于区域分割的低覆盖点云配准算法

针对低覆盖点云配准的时间复杂度高、收敛速度缓慢以及对应点匹配易错等问题,提出一种基于区域分割的点云配准算法。首先,利用体积积分不变量计算点云上点的凹凸性,并提取凹凸特征点集;然后,采用基于混合流形谱聚类的分割算法对特征点集进行区域分割,并采用基于奇异值分解(SVD)的迭代最近点(ICP)算法对区域进行配准,从而实现点云的精确配准。实验结果表明,所提算法通过区域分割可以大幅提高点云区域的覆盖率,并且无需迭代即可计算刚体变换的最佳旋转矩阵,其配准精度比已有算法提高了10%以上,配准时间降低了20%以上。因此,所提算法是一种精度高、速度快的低覆盖点云配准算法。

基于多特征描述子自适应权重的文物碎片分类

传统三维模型分类方法因依赖文物碎片的整体形状特征,用于对破损严重、细节缺失、形状不规则的文物碎片分类时,时效差、成本高、准确率低。而文物碎片特征点周围的局部曲面深度信息与表面的规律性几何纹理可作为分类的判别特征。据此,提出了一种局部点云信息与显著性多特征描述子,通过提取文物碎片表面的规律性几何特征,并结合旋转投影特征,作为文物碎片的分类判别特征;然后提出相似度度量准则,根据每类特征的度量结果,自适应地计算两种特征的权重,实现分类。使用兵马俑碎片数据集进行实验,结果表明,该方法占用内存小、计算速度快。利用多倍交叉法对结果进行校验,准确率达到74.78%,相较于传统三维模型匹配方法提高了15.64%。