[发明专利]一种基于能量优化的三维网格模型分割方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于能量优化的三维网格模型分割方法及系统。在本方法中，第一阶段使用能量函数、凹凸性和区分度特征对输入的模型进行初始标记，构造分割区域。第二步使用改进的腐蚀算法，能量最小化原则和曲率相似性得到精确的分割环。改进的腐蚀算法保证了在分割区域细化时原有分割区域和内部区域连通性不被改变。能量最小化原则和曲率相似性保证了分割线按照合理的分割边界生长，并遵循已有分割线的结构特征。第三步使用区域连通性原理和Dijstra单源最短路径算法优化分割环。区域连通性去除了一部分无效的分割线段，Dijstra算法使分割环上的锯齿部分光滑。与大多数单一特征分割算法相比，本发明分割精度更高，鲁棒性更强，分割结果更容易被人接受。

主权项

1.一种基于能量优化的三维网格模型分割方法，其特征在于该分割方法包括以下步骤：/n步骤1、对输入的三维网格模型的每一个顶点，基于点能量最大原则，以顶点的邻域中能量最大的两个邻域点为分段点，将该顶点的邻域分为两个连续的部分，再分别计算该顶点的凹凸性和区分度，当凹凸性和区分度均大于设定阈值时，标记该顶点以及所述能量最大的两个邻域点；/n步骤2、在三维网格模型中全部顶点中，选取标记次数大于或等于标记次数阈值的所有顶点作为分割点，所有分割点组成分割区域；/n步骤3、利用改进的腐蚀算法，对每个分割区域进行细化得到宽度为1的分割线；/n步骤4、找出步骤3中得到的所有分割线的端点，根据能量最小化原则和曲率相似性在端点处生长分割线，最终使每条分割线形成分割环；/n步骤5、对步骤4得到的每条分割环根据区域连通性进行分段检测，若分割线段两侧属于同一内部区域，则重新标记该分割线段为内部区域；/n步骤6、找出步骤5得到的每条分割环中存在锯齿的部分，并对锯齿部分进行光滑处理，以整体光滑的分割环对三维网格模型进行分割，得到模型的最终分割结果。/n