基于内容的3D模型检索技术研究
数字图书馆中基于内容的多媒体检索

w na g t e w aa g gt N A G t e ( ) / a f Sa = a fn , e n t WA F N s t ; 获 a / 取 检 索 状 态
i w nagtt) / f( afnSa f/ e 假设检索成功 w nag ae= a ag eWA F N Pp r ) / afnP prw r n, t N A G ae ( ; 获取 论 f g / 文信息 w n n Sm= afn. t N A G u ( )/ A 检 索 命 中 af g u w nag e a g WA F N sm ; ̄ / 数 量
2 MP G7标 准概 述 E
MP G E 7旨在解决对 多媒体信息描述 的标准问题。 其关键 是要定义一种描 述视 听信 息内容 的格式 , 只有 解决 了多媒体 信 息的规范化描述之后 ,才能更好地 实现 多媒体信 息的搜 寻。可见 , E 7 是信 息压 缩标 准 , 用于各种类型多媒 MP G 不 是 体信息描述 的标 准 , 如静止 图像 、 图形 、D模 型 、 3 音频 、 视频 等, 以及关于这些 视听信息在一个多媒体表达 中如何结合 的 等信 息 。它 是 建 立 在 对 象 分 割 与 特 征 提 取 之 上 的 , 是 它 仅 但 限于对 多媒体信息 的内容描述 , 并不考虑特征提取 和搜 索引 擎 是 如何 进 行 的 。
体 实现 , 望 了基 于 内容 的 多媒 体 检 索技 术在 数 字 图 书馆 中的 应 用价 值 。 展
【 关键词】 字图书馆 数
【 类 号] 2 0 6 分 G 5, 7
1 基 于 内容 的检 索
在传统 的基于关键词或 文本 的检索方法 巾, 对于多媒 体 信 息的检索都是基于文本描 述的 ,H B对多媒体信 息添加文本 说明。这种方法主要 是对含有多媒体信 息的网站和网页进行 分析 ,对 多媒体信息 的物理特征 和内容特征进行著 录和标 引, 把它们 转换成文本信 息或者添 J 文本说 明 , J 口 建立 标注数 据库 , 检索时主要在此数据库 中进行布尔匹配 。 图像 、 而 视频 包含 的信息 丰 富, 文本描述有时不能恰如其分地反 映其 中 的 内容 , 户也不能对 查询要求用 文字合理描述 , 用 导致检索 出的结果往往不能很好地符合用户 的需求。鉴于此 , 基于 内 容 的检索技术成为人们研究 的热点。 基于 内容的检索是一种新型 的多媒体检索技术。其主要 方法是依据 多媒体 内容的底层特征作为多媒体信息的索引 , 计算查询示 例和 目标 媒体对象的特征相似距离 , 按相似度匹 配进行 检索 。它是根据媒 体和媒体对 象的 内容及 下文 联 系 , 大规模 多媒 体数据库 中进 行检索 , 在 主要是 利用媒体 对 象的语 义 、 视觉 和听觉特征来进行检索 。它突破 了传统的基 于文本 检索技术 的局 限, 直接对 图像 、 视频 、 音频 内容进行分 析、 抽取特征 , 利用这些 内容特征建立索引并进行检索 , 使得 检索更加接近媒体对象。如利用图像r 的颜 色 、 I t 纹理 、 形状 , 视频中的镜头 、 场景 、 头 的运 动 , 镜 声音 中 的音 调 、 响度 、 色 音 等。它的研究 目标是提供在 没有人类参与的情况下能 自动识
两个距离特征相结合的3D模型检索技术

基金项 目: 四川省教育厅青年基金资 助项 目( o6 o 0 2 oB4 )
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息
工
程
学 院
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报
第2 2卷
√P +P 2 w) 志 ,, M , ut i ̄k , :12 …, c n 为统计点 的个数 。则距 离直 方图分布 为 X:[ , 2… , , y o xlx , …,
2 1 特征 提取 .
模 型检 索技 术 的关键 是找 到描 述模 型 的有 效特 征 , 后 提取 这 种 特征 并 以 向量 的形 式 表 示 。提 取 的 特 征 向 然
量需要满足 : 不同的模型有不同的特征 向量 ; 相似的模型其特征向量间距离较小。文中提出的特征提取方法是提 取 模型 表面 点 到 Z轴 的距离 作 为模 型特 征 。提取 时使 用 了两 种 不 同的 特征 向量 表 示这 个 距 离特 征 , 即分 块平 均 距 离 特征 向量 和距 离 直方 图分 布 特征 向量 。具 体 特征提取 过 程如 下 : ()使用 P A[ 方法将 模 型 规范 化 , 其满 足缩 放不 变 、 转不 变 、 1 C 3 ] 使 旋 平移 不变 、 称不 变 , 且 Z轴方 向为模 对 并
型 的主方 向 。
() 2 均匀采样模型表面上的点 , 得到模型的点云模型 。设点云模型的全部点为 P={ 一 P 一 } P , , P =
( , P ) P P 扭 ∈R N 为点 的个 数 。 ,
() 3 计算 MaZ:Ma ( 扭) MiZ:Mi( 如 , x = xP 和 一 n n P )模型在 Z轴方 向的长度 L Z=MaZ—Mi 。计算所有点 x n Z
研究报告范文资料

三维CAD模型检索技术研究现状与发展趋势【摘要】对目前三维CAD模型检索技术的研究现状和发展趋势进行了的综述。
首先从文本检索、内容检索和语义检索三个方面对三维CAD模型检索技术国内外研究现状进行了全面论述;分析总结了现有三维CAD模型检索系统及三维CAD模型检索技术的应用;最后对三维CAD模型的检索技术存在的问题及未来的发展方向进行了展望。
关键词:三维CAD模型;内容检索;语义检索3D CAD model retrieval: state-of-the-art review and futuretrendsKey words 3D CAD model; content-based retrieval; semantic-based retrieval引言随着信息化建设的不断深入,基于三维模型的产品设计与制造已成为我国制造业的主流模式,由于产品三维模型具有可视化、数字化和虚拟化等特点,使其成为产品开发各环节(CAD、CAE、CAPP、CAM等)不可或缺的基础载体[1]。
研究和统计分析表明,在新产品开发中,约40%是重用过去的部件设计,约40%是对已有设计部件的微小修改,而只有约20%是完全新的设计[2]。
因此,如何方便、准确、快速地获取已有产品三维模型的相似性设计成果,并加以有效重用,是提高设计效率、缩短产品开发周期的关键之一,通过三维模型检索技术可以实现企业产品三维模型资源的多粒度、精确化、个性化快速聚类,为产品设计过程中各类设计成果的重用提供一种全新的支持手段。
本文首先简单介绍了三维CAD模型检索技术的体系结构,并对目前国内外一些优秀的检索算法进行了归纳整理,比较了它们的优缺点,然后对三维CAD模型检索系统及应用进行了讨论,最后对目前研究中存在的问题和未来发展方向的进行了展望。
1三维CAD模型检索体系结构三维CAD模型检索技术是利用能够反映CAD模型文本、形状、特征及语义信息自动建立索引,从而达到检索三维模型的目的。
三维模型检索技术综述

体素化是指将三维模型的外包立方体按坐标轴方向切分成N
×N ×N个体单元 ,使用体数据 表示模型 ,N一般是 2的 n次
究者 的注 意 ,并 日益成 为一 个研究 热点 … 。
幂。一些检索方法需要体素化预处理 ,而另外一些则不需要体
大量的三维模 型添加 注释 信息 , 这不 仅花 费大量 的人力和物 力 , 21 . 基于形状的检索技 术 基于形 状的检 素技术是 提取三维 模型 的形状特征 ,并根据
而且带有人 的主观因素 ,使检索容 易失败 。基于 内容 的检索是 根据三维模 型的实际内容( 如几何形状 ,拓扑结构等) 进行 自动检 索,人工的干预较少。虽然基于文本的检索技术非常成熟,应 用也很 广泛 ,但是 它不适 合于三维 模型检 索I。 因此 ,三维模 I 型检索技 术的研究工作 主要集 中在 基于 内容的检索技 术上 。 基于内容的三维模型检索首先从模型数据中自动计算并提取 三 维模 型的 特征 , 形状 、空 间关 系、材 质的颜 色 及纹 理等 , 如 建立三 维模型的 多维 信息索 引 ,然 后在 多维特 征空 间中计算待 查询模 型与 目 标模 型之间 的相 似程度 ,实现 对三维模 型数据库 的洲l和检索I。基于内容的含义就是试 图利用反映三维模型视 览 I 觉特征的 内容信息 自动建立特 征索 引,达 到检索三维模 型的 目 的 。基于 内容的三维模型 检索技术通过对 视觉特征 的相似性 匹 配来查找 用户所要求的三 维模型 ,这更贴近 于人们在现 实生活
形状特征检索。形状特征描述应该具有如下特点 : 对三维信息的 描述和 分辨 能力强 ;计算速 度快 ;易存储 ,特征 维数 足够 低 ;
基于内容的产品图像检索系统研究与实现

示方法 和基 于区域的形状表示方法 。 Cny an 算子是一种基于最优化算法的边缘检测 算子 ,在各
种领 域得 到 了广泛 的应 用 。C n y算 子检 测算 法 步骤 如下 : an
()高斯滤波对图像去噪。 ()由原始灰度 图求 出纵横 2个 1 2 梯度图 ,以及综合梯度图。 ()结 合 3个梯度 图来进行非 极 3 大抑制 。 ()进行边缘连接 。 ()对边缘进行 细化。 4 5
A a 0 1n h r y[ eg ); ]. t
作者 简介 :孙 继红 (9 0 ) 17 一 ,女 ,讲 师 ,硕 士 ,研 究方 向 :
图像 处 理 、软 件 技术 研 究 。 收 稿 日期 :2 1 — 6 1 020— 1
淼
电脑编程技巧与维护
}
系统数 据底 层采 用 S L Sre 0 5作 为数据 存储 , 具 ; Q evr 0 2 【 应 用 层 采 用 Tmct o a 6作 为应 用 服 务 器 支持 开 发 的 软 件 I — m
摘 要 :为 了更 准确 地 描 述 图像 的 视 觉 特 征 ,提 高 图像 检 索效 率 ,研 究提 出 了基 于综 合 特 征 即颜 色和 形 状 的 融合 特
征进行 图像搜索的方法,并针对五金产品开发 了一个基 于此设计 的原型 系统 。实验 结果表 明,该检 索算 法设计是 可
行 的 .提 高 了 图像 检 索 的 准确 率 。 关键 词 :图像 检 索 ; 色 ; 状 颜 形
a d i r v h c u a y o g ere a. n mp o et e a c rc fi e r t v ma i 1 Ke r s I g t e a C l r; h p y wo d : ma e Rer v l; o o S a e i
基于“中望3D”三维建模下的教学探讨与应用

基于“中望3D”三维建模下的教学探讨与应用1. 引言1.1 背景介绍传统的教学方式往往局限于平面图或文字描述,学生难以真实感受到所学知识的立体形态和细节。
而中望3D三维建模技术能够将抽象的概念具象化,通过模型展示、交互体验等形式,帮助学生更直观地理解知识,激发学习兴趣,提高学习效率。
本文旨在探讨基于中望3D三维建模技术的教学方法和应用情况,探索其在工程、艺术、建筑等领域的教学中的潜力和价值。
通过研究和实践,希望为教育教学提供新思路和新途径,推动教学模式的创新和提升。
1.2 研究意义三维建模技术在教学中的应用已经成为当前教育领域的热点话题,其中基于“中望3D”三维建模技术的教学探讨与应用更是备受关注。
这种新型的教学方式不仅可以提升学生的学习兴趣和动手能力,还可以更好地帮助学生理解和应用知识,促进他们的学习效果。
为此,对于这种基于“中望3D”三维建模技术的教学方法进行深入研究具有重要的意义。
研究基于“中望3D”三维建模技术的教学探讨可以促进学生的综合能力发展。
在学习过程中,学生不仅可以通过实际操作制作自己的三维模型,还可以进行交互式学习和群体合作,培养学生的动手能力、团队协作能力和创新意识,提高他们的综合素质。
通过对基于“中望3D”三维建模技术的教学探讨和应用进行研究,可以为教育教学提供新的思路和方法,促进学生的全面发展,推动教育教学的发展和提升。
【研究意义】1.3 研究目的本文旨在探讨基于“中望3D”三维建模技术的教学应用,并从工程设计、艺术设计和建筑学等多个领域展开具体研究。
通过对这些领域中“中望3D”技术在教学中的应用进行深入分析,旨在揭示该技术在教学中的潜力和优势,以及其对学生学习和实践能力的提升作用。
本研究也旨在为教育工作者和教学设计者提供一些关于如何更好地利用“中望3D”技术来促进学生成长和发展的实际建议和指导。
通过本研究,希望能够进一步推动“中望3D”三维建模技术在教育领域的推广和应用,为教学改革和创新注入新的动力和活力,从而提升教育质量,培养更多具有创新精神和实践能力的人才。
基于内容图像检索的关键技术研究

9 年代初期 ,随着大规模数 字图像 0
库 的出 现 ,上述 的 问题 变 得 越 来 越 严 重 。为了克服 这些 问题 ,基 于内容 的图 像 检索 技 术 (o tn- ae ma er— c ne t b sdi g e
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印 前 技 术
蝴黼 媾 蠢黜黼黼黼 糍 骥戮黼黼 嚣
技术专栏
刚 虎
随 萎 釜 茎
图像 正 以惊 人 的速 度 增长 。这 些 数 字 图像 中 包含 了大 量 的 有 用信 息 。这 就 要 求 有 一 种能 快 速 而 准确 地 查 找 访 问 图像 的技 术 ,也就 是 所谓 的 图像 检 索 技术。 自 2 0世 纪 7 0年 代 以 来 ,在 数
一
应该认 识 到 ,基 于内容 的图像检 索
系统 具有与传统 基于文 本 的检 索 系统 完
全 不同 的构架 。首先 ,由于 图像 依赖 其
视觉特 征而非文 本描述进 行索 引 ,查 询 将根据 图像视觉 特征 的相似度进 行 。用 户通过 选择具有 代表性 的一幅或 多幅 图 例来构 造查询 ,然后 由系统查找 与 图例 在视觉 内容 上比较相似 的图像 ,按相 似
研 究领 域 中的许 多技术 发展起 来 ,一大
以追 溯 到 2 纪 7 代 末 期 。 当时 0世 0年
流 行 的 图像 检 索 系 统 是将 图像 作 为 数
批研 究性 的或 商用 的图像 检 索系统被 建 立起 来 。这个领 域 的发 展主要 归功 于计 算机视觉技术 的进 步。
人 工 智能 技 术都 无法 自动 对 图 像 进行 标 注 ,而 必 须 依赖 人工 对 图像 做 出标
基于内容的检索的报告

基于内容的检索的报告1.引言1.1 概述概述内容检索是指通过对文本、图像、音频或视频等内容的分析和处理,从海量信息中精准地搜索、过滤和提取用户感兴趣的内容。
它是信息检索领域的重要分支之一,随着信息技术的不断发展和大数据时代的到来,内容检索的重要性日益凸显。
本报告将就内容检索的定义、原理、应用以及其重要性和未来发展进行深入探讨。
通过对内容检索技术的全面剖析,希望能够为读者提供一份全面的内容检索报告,使读者对内容检索有一个清晰的认识。
1.2 文章结构文章结构部分是对整篇文章的一个概括性描述,通常包括文章的主要章节和各个章节的内容安排。
本报告的文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将首先概述内容检索的定义以及其在现代信息检索中的重要性。
接着介绍文章后续章节的内容安排,并阐明撰写本报告的目的。
在正文部分,我们将从内容检索的定义出发,详细分析内容检索的原理、方法和技术,以及其在实际应用中的具体案例。
将通过理论与实践相结合的方式,全面阐述内容检索的相关知识。
最后,在结论部分,我们将对本报告进行总结,强调内容检索在信息检索中的重要性,并展望内容检索在未来的发展趋势。
同时提出结论,为读者提供最终的思考和观点。
1.3 目的本报告的目的是深入探讨基于内容的检索技术,并分析其在信息检索领域的重要性和应用。
我们将对内容检索的定义、原理和应用进行全面的介绍,并探讨其未来发展的趋势。
通过本报告的撰写,旨在帮助读者更好地理解内容检索的概念和作用,以及为内容检索技术的进一步研究和应用提供参考和指导。
同时,我们也希望能够唤起人们对于内容检索技术的关注和重视,推动其在各个领域的广泛应用,从而为信息检索和知识管理领域的发展做出贡献。
2.正文2.1 内容检索的定义内容检索是指通过对文本、图片、视频等多媒体内容进行分析和索引,从而实现对特定信息的有效检索和定位的技术方法。
在信息爆炸的时代,内容检索成为了人们获取所需信息的重要途径。
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基于内容的3D模型检索技术研究
[摘要]随着3D模型的广泛使用和传播,对3D模型的检索变得越来越必要。
基于内容的3D模型检索技术是近几年兴起的一个新的研究领域,研究人员提出了一些好的检索技术,开发了几个3D模型检索实验系统。
基于内容的3D模型检索技术可以分为三类:1)基于形状的检索技术;2)基于拓扑结构的检索技术;3)基于图像比较的检索技术。
本文首先对现有的3D模型检索技术进行了全面的综述,介绍了这些检索技术的特征提取方法、相似度计算、数据库检索方法。
同时还总结了现在的3D模型检索系统的检索方式,介绍了一个典型的3D模型检索系统。
[关键词]3D模型;3D模型检索;基于内容的检索;形状特征;特征提取;相似度计算
中图分类号:S211 文献标识码:A 文章编号:1009-914X (2018)28-0299-01
一、3D模型检索技术研究
3D模型检索技术研究是个新的研究领域,许多的研究人员在此领域已经作了大量的研究工作,提出了许多好的检索技术,同时也开发了一些3D模型检索实验系统。
在本章中将对现有的一些3D模型检索技术进行比较详细的介绍,同时也介绍一个比较好的3D模型检索系统。
基于内容的3D模型检索技术的研究重点是3D模型的特征提取、特征描述、特征比较。
特征提取是提取能?^分不同3D模型的特征;特征描述是描述和存放提取的特征,以方便检索;特征比较是在特征空间计算两个3D模型的相似度,
从数据库中检索出多个最相似的3D模型。
以下将分别介绍一些基于内容的3D模型检索技术,这
些检索技术都是近几年提出的比较有代表性的技术,而且应用到了实际的3D模型检索实验系统中。
按照所使用的3D模型特征的不同,3D模型检索技术可以划分为三大类:l)基
于形状的检索技术;2)基于拓扑结构的检索技术;3)基于图像比较的检索技术。
因为大多数检索技术都是基于形状的,所以本文将基于形状的检索技术又进一步划分为多个小类
来介绍。
二、3D模型检索技术
(一)基于形状的检索技术
基于形状的检索技术是提取3D模型的形状特征,根据
形状特征检索。
形状特征的优点是从3D模型整体形状进行
比较,忽略细节上的不同,比较接近人的视觉识别。
例如两个树模型,一棵树比另一棵树多一个树枝,在比较时被认为是相似的。
这种方法的缺点是对于同种物体、不同形状的3D 模型,提取的形状特征不同可能会被认为不相似,例如不同姿态的青蛙会被认为彼此不相似。
大多数的3D模型检索技
术都是基于形状特征,根据这些技术使用的方法不同,可以进一步划分成:空域空间检索技术、频域空间检索技术。
1.1 空域空间检索技术
空域空间的检索技术是最直接的检索技术,大多数检索技术都是基于空域空间的。
基于空域空间的检索技术大多使用了统计学方法,通过统计数据来描述3D模型的形状特征。
不同的检索技术使用了不同的统计计算方法。
1.2 频域空间检索技术
数字信号处理中,将信号从空域空间转换到频域空间进行处理是另外一种完全不同的处理方法,应用较为广泛。
同样,在3D模型检索技术中也可以将3D模型转换到频域空间,在频域空间提取特征进行检索。
频率空间检索技术有傅立叶变换、球面调和分析和小波变换。
(二)基于拓扑结构的检索技术
拓扑结构也是3D模型的一个重要特征。
基于拓扑结构的检索技术是比较3D模型的拓扑结构是否相似。
这种方法的优点是同种物体、不同形状的3D模型由于拓扑结构相同,所以被认为是相似的,比如不同姿态的青蛙,由于拓扑结构相同,被认为是相似的。
但缺点是形状相似的3D模型可能会被认为是不同的。
比如两个树模型,一棵树比另一棵树多一个树枝,虽然形状相似,但是它们的拓扑结构不同,可能会被认为不相似。
(三)基于图像比较的检索技术
基于内容的图像检索技术的研究比较成熟,提出了许多好的图像检索技术。
3D模型检索技术的另外一种思路是将
3D模型转化成ZD图像,借助成熟的ZD图像检索技术进行3D模型检索。
严格来讲,从使用的3D模型的特征来看,基于图像比较的检索技术可以归入到基于形状的检索技术中。
但是由于这类检索技术主要是基于ZD图像的比较,所以本文将其单独作为一类技术介绍。
美国普林斯顿大学的Miln、台湾大学的Chen和德国Jobst都提出了基于图像比较的检索方法。
这种方法可以提供友好的用户界面,用户可以在检索界面上绘制ZD图像,然后系统根据用户绘制的图像进行检索。
这个方法的优点是用户操作简单,可以绘出多个不同方向的图像,利用多张图进行检索,提高检索的精确度。
三、3D模型检索系统实现
对3D模型检索技术研究的主要目的是能提供给用户实际可操作的3D模型检索系统,结合上面介绍的3D模型检索技术,本节开发了一个3D模型检索系统一3DMS
(3DModeleSarhc)。
下面将详细介绍3DMS的各个部分的实现细节和实验结果。
(一)3DMS系统结构
随着网络技术的发展,Internet网的速度越来越快,普及率越来越高,从Internet上查找信息越来越方便。
因此
3DMS系统是个基于Web的3D模型检索系统。
具体检索过程是:用户通过客户机,通过V尾b浏览器登录到W匕b服务器,研怂b服务器返回给用户检索界面,用户通过检索界面提交检索要求,检索要求传输到认范b服务器,web服务器的搜索引擎根据检索要求在SQLsever服务器中进行检索,并将检索结果返回给W亡b服务器,W七b 服务器再将检索结果返回给用户。
这里,客户机执行提交检索要求和显示检索结果的功能,客户机可以是任何可以连接SQLsevert的计算机Web服务器提供检索界面生成,文件下载,模型检索等功能;SQLsever服务器主要用来存放特征向量和数据库管理的功能。
(二)数据库组织
特征向量数据库使用了比较简单的组织方式,由于采用的每种特征提取方法提取的3D模型特征都可以使用一个特
征向量来表示,因此在数据库中可以用一张二维表来保存一种特征提取的所有3D模型的特征向量。
(三)检索界面
3DMS系统的检索界面使用了基于Web的网页检索界面,检索方式使用示例检索方式,用户可以通过三种方式获得示例3D模型:3D模型检索是近几年兴起的一个新的研究领域,国外虽然对此进行了比较多的研究,但是目前仍然处于起步阶段。
从国内来说,这方面的相关研究工作还很少见,仅有
少量的文献报道。
本文对这一领域进行了比较深入的研究,在研究现有的3D模型检
索技术的基础之上,提出了三种具有创新性的3D模型
检索技术。
(1)直接输入一个3D模型的全局编号进行检索。
(2)从返回的结果中选择一个3D模型继续进行检索。
返回的每个缩略图下面都有该缩略图所对应的3D模型的全局编
号和一个查找按钮图(一个放大镜)。
(3)浏览检索系统提
供的所有3D模型,从浏览的3D模型中选择一个3D模型进行检索。
当选中“allmodels”单选项的时候,不管是在输入框中输入一个全局编号,还是通过鼠标点击查找按钮图获得的全局编号,检索系统都将返回该全局编号后的100个(包括该全局编号)3D模型。
用户可以通过这种方式浏览所有的
3D模型。
参考文献
[1] 肖俊,吴飞,庄越挺等.基于支持向量机与细节层次的三维地形识别与检索.计算机辅助设计与图形学学报,2003,15(4).410一415.
[2] 王清华.Shockwave 3D三维动画技术在化学教学中的尝试[J].化学教学,2004(11):38-40.。