基于形状分布的三维骨骼的相似性度量

文中应用形状分布算法度量由CT数据重建出的三维骨骼的相似度,并提出了改进。基本步骤是:在模型表面选择随机点,计算每两点间的距离,以形状分布函数来构建形状分布直方图,通过比较形状分布直方图来给出不同骨骼间的相似度。实验表明,该方法能够准确度量骨骼的相似性。

基于法向分类的三维模型形状分布检索算法

给出一种用三个形状分布图来描述三维模型的检索算法。在模型表面任意取点,并记录每个点的法向量。将任意两点连线形成线段,计算该线段的欧几里得距离,再分别计算两端点的法向与该线段的夹角。根据两个夹角的值,将所得线段分成三个集合,并分别构造三个集合的形状分布曲线,通过对模型间三条形状分布曲线的比较,得出两个模型的相似程度,从而实现模型的相似性检索。实验表明,该算法能够较好地实现三维模型检索,检索结果比传统的形状分布算法有较大的改进。

三维CAD曲面模型距离-曲率形状分布检索算法

产品三维CAD模型检索对实现产品设计信息的有效重用具有重要意义和作用.针对在工程应用中存在大量含有曲面的产品,提出一种基于距离-曲率形状分布的三维CAD曲面模型检索算法.首先在模型表面随机取点,计算出所取点的曲率以及该点到模型质心的距离;然后以模型质心为球心,统计处在不同半径球壳间所取随机点的曲率分布,分别以球壳半径和曲率为坐标轴构建距离-曲率平面网格,并统计每个网格中随机点出现的频次,从而形成距离-曲率矩阵;最后利用特定的规则计算矩阵的相似值,用该值衡量2个模型的相似程度,实现模型的相似性检索.实验结果表明,文中算法的检索性能比传统的形状分布算法有较大提高,尤其适用于自由曲面模型的检索.

基于形状分布算法的三维模型相似性研究

为消除传统的形状分布算法分辨力不高的缺陷,在传统形状函数D2距离的基础上提出了两点改进:将三维模型表面的随机样本点对依据其连线的几何属性进行分类,以反映模型的凹凸特征分布情况;引入点所在邻域法向量的夹角信息,进一步区分多面体盒形件、回转类零件或自由曲面信息。通过实验,证明该算法具有更高的分辨能力和精度。

基于距离-夹角形状分布的三维CAD模型检索算法

为了更好地实现三维CAD模型的有效重用,提出一种三维CAD模型距离-夹角形状分布检索算法。首先在CAD模型表面随机取点,计算任意两点构成的有向线段的距离和该有向线段与端点法向的夹角;然后以距离和夹角为坐标轴构建距离-夹角平面网格,统计网格中随机点出现的频次,从而构建模型的距离-夹角分布矩阵;最后采用Manhattan距离度量法计算矩阵的相似值,用以评价模型间的相似程度。实验结果表明,该算法可以较好地实现三维CAD模型检索,检索性能优于已有的形状分布检索算法,能够满足实际应用需求。

Hadoop环境下三维模型的存储及形状分布特征提取

随着三维模型数量爆炸式的增长,如何有效地存储和管理海量的三维模型文件并对其进行高效的处理,是三维模型检索领域亟待解决的问题.首先基于模型文件名的概念相似度对模型文件分类合并,存入Hadoop集群的分布式文件系统(Hadoop distributed file system,HDFS);然后通过引入拓扑结构一致性因子,设计了三维模型完整性函数,实现了Hadoop环境下对三维模型形状分布的MapReduce处理,并根据分布式计算的特点进行了性能优化.以中国台湾大学的三维模型数据库作为测试集在Hadoop集群上进行实验,验证了算法的有效性.

平面四杆曲柄摇杆机构连杆曲线形状分布规律的研究

本文以平面四杆曲柄摇杆机构的连杆参数Ｌ和α的分解研究为基础，描述了连杆曲线形状的类似性和渐变过程。确立了连杆曲线的分布域，进而揭示了连杆曲线分布的一些新规律。

基于形状分布的圆台体识别

给出了一种结合最小有向包围盒(minimum oriented bounding box,MOBB)以及形状分布的识别圆台体及其参数的算法。首先建立基本体素的MOBB,对体素进行标准化;然后生成其D2形状分布曲线,计算此曲线分别与标准圆锥体形状分布曲线、标准圆柱体形状分布曲线的EMD(earthmover’s distance)值以及相应的上底直径;最后通过比较两个上底直径的大小来判断此体素是否为圆台体,并由包围盒的边长给出圆台体的参数。该算法简单有效,不需要任何交互操作,而且能够识别发生了一定外形改变的圆台体,抗噪能力强。

用形状分布识别圆环体

给出了一种结合最小有向包围盒以及形状分布的识别圆环体及其参数的算法。首先建立基本体素的最小有向包围盒,对体素进行标准化;然后生成其D2形状分布曲线,计算此曲线分别与标准球体形状分布曲线、标准圆形状分布曲线的EMD(Earth Mover’s Distance)值以及相应的副半径;最后通过比较两个副半径的大小来判断此体素是否为圆环体,并由最小有向包围盒的边长给出圆环体的参数。该算法不需要任何交互操作,而且能够识别发生一定外形改变的圆环体,抗噪能力强。

改进的三维模型形状分布检索算法

针对传统D1距离形状分布函数获取采样点计算复杂、模型内容描述不充分和检索速率低下等问题提出了一种改进方法。该方法的关键点是:首先采用平移和缩放对模型进行标准化处理,用于减少面片之间的差异,使得采样点均匀地落在模型的表面;其次采用三角面片的索引号进行随机数的生成,并且利用三角面片的重心和质心进行有效的计算,以便用于缩短模型的处理时间和提高检索速率。利用普林斯顿大学三维模型数据库中的部分模型作为实验数据,实现结果表明:改进的方法不会降低模型的检索性能,并有效地减少了模型查询和处理时间。

基于局部形状分布的三维CAD模型检索算法

为了对三维CAD模型的检索结果能够体现模型局部细节特征的相似性差异,提出一种基于局部形状分布的三维CAD模型检索算法。在模型表面选取随机采样点;根据采样点与其邻域内各点的测地距离,构建模型在该区域相应的局部形状分布直方图;通过对比不同模型各自对应的局部形状分布直方图,实现对模型的相似性检索。实验结果表明:本文算法对三维CAD模型的检索性能优于整体形状分布算法和球面谐波算法,使模型的局部细节特征具有更高的分辨能力。

考虑缺陷形状分布的IC成品率模型

实现了基于圆缺陷模型的蒙特卡洛关键面积及成品率估计,模拟了圆缺陷模型估计的成品率误差与缺陷的矩形度之间的关系,提出了更具有一般性的两种集成电路成品率模型,它们分别对应于矩形度相同和不同的缺陷.仿真结果表明该模型为成品率的精确表征提供了新途径.

岩心3维模型形状分布刻画

为了解决岩心3维模型难以准确刻画和比较的问题,提出一种岩心形状分布算法。根据边界点对连线与目标相的穿透关系,将形状分布D2距离直方图分类为内嵌、外接、联合3种状态,分别刻画孔隙骨架结构,并利用分类发生频率刻画孔隙骨架分布情况,提取岩心形态特征描述符。在统计足量随机边界点对之后,生成概率分布函数。最后,给出量化比较岩心3维模型形态相似性的方法。对多组岩样进行实验,岩心形状分布算法的形态相似性量化结果同设定相一致,表明该算法能够有效提取岩心形态特征并量化比较形状相似性,具有比原有形状分布算法和统计特征函数更为准确的刻画和比较能力。

基于形状分布的机械CAD模型相似性评价算法

提出一种基于形状分布的机械CAD模型相似性评价算法。该方法首先在CAD模型表面随机取点,然后计算随机点之间的距离,通过对距离值进行统计得到形状分布曲线,最后通过对模型间形状分布曲线的比较得到两个模型的相似度,从而实现模型的相似性评价。实验表明该算法能较好的实现机械CAD模型的相似性评价。

针对三维模型检索中D2形状分布算法的改进

如何减少检索时间和提高检索效率是三维模型检索中的2个关键问题。针对Osada等的D2形状分布算法对外形相似而细节不同的模型区分度不高的问题,通过对三维模型任意2个三角面片重心之间距离的计算,得到模型重心与这2个三角面片的重心的距离的比值,利用统计出来的数据分别构建距离分布直方图和距离比值直方图,利用2个直方图进行模型匹配。实验表明,提高了检索性能。

模型驱动下的形状分布算法

三维模型的特征提取方法中,形状分布算法简单,具有强的不变性和鲁棒性,但其抽样点不具有代表性,影响了系统的检索精度.为增强抽样点的有效性,我们改进抽样策略,首先引入模型复杂度描述参数,扩大抽样点集;然后利用可分离离散小波变换,逐层分解样点集,增强其有效性,并使最终样点数相同;最后使用形状分布算法进行三维模型的特征提取,并应用在三维模型检索上,对比实验结果表明,改进后的算法提高了系统的检索精度.

一种基于形状分布的工程图形整体相似性检索方法

目前工程图资料是企业进行新产品设计和开发的重要依据和基础,产品设计师经常需要参考以前的工程图。为此本文提出一种基于形状分布的工程图形整体相似性检索方法。该方法首先采用统计理论对工程图形进行离散化表示,对工程图形进行随机采样;然后对随机生成的样本进行统计并生成一个形状直方图,构造形状分布曲线,将工程图形之间的相似性计算转化为形状分布曲线之间的距离度量;最后采用EMD距离方法计算两个形状分布曲线之间的距离。实验结果表明,该方法能够实现工程图形的整体相似性检索,并且检索性能能够满足实际应用要求。

温度对具有形状分布的金属/陶瓷薄膜光学非线性性质的影响

利用通常的Maxwell-Garnett模型,研究了粒子具有形状分布的无规非线性金属/陶瓷薄膜有效光学非线性性质随温度的变化关系。并给出了金属颗粒具有一定形状分布时两组份复合物的谱密度函数。数值结果表明,光学非线性增强与温度和组分的体积分数都有关,同时将伴随着共振峰的"蓝移"现象。

基于形状分布式模型检索的农机装备快速设计方法

为促进农机装备设计重用,提出一种基于形状分布式模型检索的农机装备快速设计方法。首先,对三维模型进行归一化处理,并依次计算模型表面各三角网格面积,根据网格面积将每个模型的三角网格分为Max、Mid、Min 3类,采用Sobol准随机序列对分类后网格交叉组合取点,以采样点数3为基本采样单位对三维模型进行组合式特征点采样;然后,对提取的距离D2、面积D3、曲率C1、角度A3形状特征进行融合,分别计算4种特征值变异系数,以变异系数所占比例作为各形状特征权重,将加权后的不同特征变量值拼接成具有多特征的形状分布直方图,采用χ^2距离度量直方图间的相似性;最后,以VS2010与Matlab 2016b为开发环境,以Open Cascade为几何造型平台,使用自行构建的农机装备关键零部件模型库进行实验。结果表明,在农机三维模型库中,特征查准率由大到小依次为距离D2、曲率C1、角度A3、面积D3特征,本文提出的自适应加权融合特征(AWSD)算法在查全率0~0.5区间内显著优于D2检索算法,在0.5~1.0区间内检索效果与D2特征近似;AWSD算法检索效率符合基本要求,综合检索精度较D2形状分布算法提高了8.5%;拖拉机轮毂与收获机摘穗板检索实例表明,AWSD算法在检索主观满意度方面优于距离D2与曲率C1算法。

一种基于加强三维模型细节的形状分布检索算法

基于形状分布算法提出了一种加强细节检索的算法。该算法首先将经过预处理的模型分割为N个子模块并分别进行特征提取,然后构造每个子模块的形状分布直方图,最后通过比较子模块的相似度来计算模型的相似度。该算法相比形状分布算法比较准确地计算出了模型间的相似性,有效地提高了细节的分辨,解决了外形相近但细节不同的问题。