1.一種基于概率分區(qū)合并的三維模型分割方法,其特征在于包括:
1)過分割形成大量區(qū)域,
1-1)根據(jù)三維模型中的三角網(wǎng)格模型,建立圖G(V,E),其中,V為頂點(diǎn)、E為邊,Dist(Vi,Vj)為E上的長度;
1-2)基于權(quán)重計(jì)算得到所述Dist(Vi,Vj)的距離,得到每一對(duì)相鄰三角面(Vi,Vj)的距離;
1-3)根據(jù)最短距離算法得到兩個(gè)不相鄰的三角面的距離進(jìn)行聚類,得到過分割區(qū)域;
2)對(duì)所述過分割區(qū)域進(jìn)行聚合,
2-1)在所述過分割區(qū)域的三維模型中得到區(qū)域?qū)?p,q);
2-2)在每一個(gè)區(qū)域?qū)?p,q)間通過特征向量得到相似度;
2-3)通過建立概率模型判斷是否需要將所述區(qū)域?qū)?p,q)進(jìn)行合并;
2-4)對(duì)于所述概率模型,將其中的所有特征對(duì)組合起來,進(jìn)行訓(xùn)練帶權(quán)回歸模型;
3)訓(xùn)練級(jí)聯(lián)式分類器,
3-1)基于機(jī)器和人工分割邊緣,建立邊界召回函數(shù);
3-2)根據(jù)用以懲罰錯(cuò)誤聚合的區(qū)域的權(quán)重值和所述邊界召回函數(shù)進(jìn)行級(jí)聯(lián)式訓(xùn)練,得到一個(gè)級(jí)聯(lián)式分類器;
4)根據(jù)所述級(jí)聯(lián)式分類器對(duì)新的模型進(jìn)行分割,合并相鄰區(qū)域,得到分割結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,所述
其中,α表示兩個(gè)面的二面角,定義為兩個(gè)面的中心到共有邊的中點(diǎn)的距離之和,a,b為權(quán)重用來保證Dist(Vi,Vj)處 于[0,1]之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維模型分割方法,其特征在于,權(quán)重a,b按照如下方式建立回歸模型的目標(biāo)函數(shù):
其中,定義為所有的相鄰三角面對(duì)為P1,P2,...Pn,Pi的距離,是不同區(qū)域的概率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,根據(jù)最短距離算法得到兩個(gè)不相鄰的三角面的距離具體為:
。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,所述聚類為K-Means聚類算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,所述概率模型為:
其中,ω是的線性邏輯回歸模型的參數(shù),φp,q(I,R)表示特征向量,對(duì)于一個(gè)三維模型Ii,將其分為ki個(gè)區(qū)域,區(qū)域集合記作Ri={Ri,1,Ri,2,…Ri,ki},設(shè)N(Ri)為這個(gè)模型的所有相鄰的區(qū)域,每一個(gè)區(qū)域?qū)?p,q)∈N(Ri)都由一個(gè)特征向量φp,q(Ii,Ri)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維模型分割方法,其特征在于,在所述概率模型中聚合概率最大的區(qū)域?qū)?,直到?dāng)前的模型Ii中不再存在Pg(p,q;Ii,Ri)>0.5的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,訓(xùn)練帶權(quán)回歸模型時(shí),通過修改對(duì)數(shù)損失函數(shù)來修正錯(cuò)誤得到最優(yōu)解,所述對(duì)數(shù)損失函數(shù)為:
其中,ε用來避免出現(xiàn)負(fù)無窮的情況,α表示用以懲罰錯(cuò)誤聚合的區(qū)域的權(quán)重值,L表示擦除的邊緣的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維模型分割方法,其特征在于,建立邊界召回函數(shù)對(duì)α進(jìn)行二分查找,所述邊界召回函數(shù)為:
其中,表示對(duì)于人工分割Gi所有的分割邊緣;表示對(duì)于機(jī)器分割Si所有的分割邊緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型分割方法,其特征在于,所述特征向量包括:自旋圖像、形狀直徑函數(shù)、曲率、區(qū)域的凹凸值以及區(qū)域?qū)傩蕴卣鳌?/p>