[发明专利]一种基于优化BoW模型的三维模型检索方法

摘要

本发明涉及一种基于优化BoW模型的三维模型检索方法，属于多媒体信息检索领域。包括以下几个步骤：读入模型文件并显示、分割预处理、模型分割、提取形状特征、采用SVM算法进行学习、进行相似性匹配和用户反馈。本发明考虑了三维模型各部分之间的空间关系，可以识别组成信息相同而拓扑结构不同的不同三维模型；相比于传统的SVM学习器，提高了学习系统的效率；采用反馈技术降低了模型检索中低层特征与高层语义之间的鸿沟，利用用户提供的反馈信息，在已知区间内动态寻找径向核函数的参数的最优化组合，提高了学习系统的性能。

主权项

一种基于优化BoW模型的三维模型检索方法，作为应用对象的三维模型文件要先转化为后缀名为“off”的文件格式，其硬件载体为计算机，其特征在于包括以下步骤：(1)计算机读取“off”格式的三维模型文件，并将读入的文件数据用可视化的方式进行显示；(2)对读入的模型数据中存在的不连通区域进行分割预处理；具体过程为：计算三维模型上任意两个面片Fi，Fj的最短路径为D(Fi，Fj)，若D(Fi，Fj)值为∞，则模型网格存在不连通区域，否则网格具有连通性；若模型网格存在不连通区域，分割预处理的方法为将不连通区域作为独立区域；(3)采用基于k‑way层次算法进行模型分割，分割完成后获取模型各部分的空间信息，形成模型各部分的空间信息矩阵；(4)在增加了空间信息的BoW模型框架下，对三维模型的各个区域采用球面调和特征描述符描述其形状特征，形成模型各部分的形状特征信息矩阵；(5)基于非线性SVM方法对提取的三维模型空间信息和特征信息进行学习，得出所采用的SVM径向核函数的参数、步骤(3)中空间信息矩阵的权重和步骤(4)中形状特征信息矩阵的权重；(6)定义步骤(3)中空间信息矩阵和步骤(4)中形状特征信息矩阵为三维模型特征矩阵，采用欧氏距离对三维模型特征矩阵进行相似度匹配，根据匹配结果得到相似的三维模型列表，也即三维模型的检索结果；(7)应用特征空间扭曲理论，通过用户对前次检索结果的交互评价信息计算反馈值；(8)由步骤(7)得出的反馈值，重复步骤(5)和步骤(6)，直到检索结果正确为止。