跳到主要內容

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 曾仁棟
Jen-Tung Tseng
論文名稱： 多面幾何模型之比對分析研究
指導教授： 莊漢東
Han-tung Chuang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 95
中文關鍵詞： 比對 、多面幾何模型 、對準 、相似性
相關次數： 點閱：7  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 電腦輔助設計與製造(CAD/CAM)技術經過多年的發展已經非常的普遍，但是隨著幾何模型資料量的快速累積，若缺乏有效率的幾何模型比對方法配合，對於累積的幾何模型設計資料提供後續的查詢或取出，將影響整個自動化的推動。雖然運用群組技術(Group Technology)來執行設計產品之模型或加工製程資訊的分類與取出查詢技術已經發展多年，但是僅藉由編碼的方式實在無法描述產品的具體外形，達到精確資料搜尋的效果，因此一套可以進行三維幾何模型比對辨識的方法是需要的。
    三維幾何模型之比對由於幾何資料結構的複雜性，發展通用之模型搜尋比對法相當困難。目前STL之模型檔案格式已普遍被使用於逆向工程之資料交換，且STL格式基本上為多面網格模型，可直接支援顯示所需，因此本論文以STL資料格式所描述之物體為對象，利用主軸分析與ICP演算法發展可進行特徵辨識以及兩物體之最佳對準(Registration)與比對(Matching)技術。
    本研究以 Visual C++ 發展程式，並結合VTK（The Visualization Toolkit）圖形處理類別函式庫來進行系統整合。

    摘 要..................................................I 致 謝.................................................II 目 錄................................................III 圖 索 引.................................................VI 表 索 引.................................................IX 第一章 緒論...............................................1 1.1 前言................................................1 1.2 研究目的............................................3 1.3 研究方法............................................4 1.4 文獻回顧............................................5 1.5 論文結構............................................8 第二章 三維模型資料結構與比對概念.........................9 2.1資料結構種類.........................................9 2.1.1 線框模型.........................................9 2.1.2 表面模型........................................10 2.1.3 實體模型........................................10 2.2 STL檔案格式........................................14 2.3 座標系統轉換.......................................16 2.3.1 座標系統平移....................................17 2.3.2 座標系統旋轉....................................18 2.3.3 齊次式座標系統轉換..............................19 2.2 模型比對概念.......................................21 第三章 3D幾何模型之基本對齊..............................25 3.1 基本對齊之原理與策略...............................25 3.2 動量矩陣...........................................28 3.2.1二維幾何圖形面積.................................29 3.2.2三維幾何模型體積.................................30 3.2.3動量計算.........................................32 3.3 三維幾何模型之主軸對齊.............................32 第四章 校準與相似度評估..................................37 4.1 校準策略...........................................37 4.2 ICP演算法之原理與步驟..............................39 4.3 相似度評估 .......................................47 4.3.1相似度評估函數...................................49 4.3.2相似度量化.......................................50 第五章 應用實例與結果....................................53 5.1 系統簡介與流程.....................................53 5.2 應用實例一.........................................55 5.3 應用實例二.........................................68 5.4 應用實例三.........................................76 第六章 結論與未來展望....................................89 6.1結論................................................89 6.2未來展望............................................89 參考文獻.................................................91

    [1] Park,K. and Cannon,D.,“Recognition and localization of
    a 3D polyhedral object using neural network”,Proceeding
    of the IEEE International Conference on Robotics and
    Automation, 1996
    [2] Bebis,G.N. and Papadourakis.G.M.,“Object Recongnition
    using Invariant Object Boundary Representations and
    Neural Network Models”, Pattern Recongnition, Vol.25,
    No.1,pp,25-44,1992
    [3] Zhang,D. and Hebert,M.“Harmonic Maps and Their
    Applications in Surface Matching”,IEEE Conference on
    Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR''99), Vol.
    2, 1999
    [4] Hebert,M., Ikeuchi,K. and Delingette,H.,“A Spherical
    Representation for Recognition of Free-Form Surfaces”,
    IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine
    Intelligence July 1995 (Vol. 17, No. 7)
    [5] Okada,Y., “3D Model Database System by Hand Sketch Query
    and Its Intuitive Interface,” 13th European-Japanese
    Conference on Information Modeling and Knowledge Bases
    (13EJC), Kitakyushu, Japan, pp. 889-892, June 2003
    [6] Tuzikov,A.V, Roerdink, J.B.T.M., and Heijmans, H.J.A.M.,
    “Similarity measures for convex polyhedra based on
    Minkowski addition,” Pattern Recognition, Vol. 33, No.
    6, pp. 979–995 ,2000
    [7] Audette,M., Ferrie,F.P., and Peters,T.M., “An
    algorithmic overview of surface registration techniques
    for medical imaging”, Medical Image Analysis, Vol.4,
    2000
    [8] Ko,K.H, Maekawa,T.,and Patrikalakis,N.M.,“An algorithm
    for optimal free-form object matching”,Computer-Aided
    Design 35,(2003)913-923
    [9] Huber,D.F. and Hebert,M.,“Fully automatic registration
    of multiple 3D data sets,” Image and Vision Computing,
    Vol.21, 2003
    [10] Zhang,C. and Chen,T.,“Efficient Feature Extraction for
    2D/3D Objects in Mesh Representation”,ICIP 2001
    [11] Anthony P.R, Prokop,R.J., Susan E.A. and Frank P.K,
    “Three-Dimensional Shape Analysis Using Moments and
    Fourier Descriptors”,IEEE Trans. Pattern Analysis and
    Machine Intelligence,pp. 937-943, Vol. 10, No. 6, Nov.
    1988
    [12] Vranic,D.V., Saupe,D. and Richter,J.,“Tools for
    3D-object retrieval:Karhunen-Loeve Transform and
    Spherical harmonics”,Proceedings of the IEEE Workshop
    Multimedia Signal Processing, Cannes, France,2001
    [13] Sheue-ling Lien and James T. Kajiya,“A Symbolic Method
    for Calculating the Integral Properties of Arbitrary
    Nonconvex Polyhedra”,IEEE Computer Graphics and
    Applications,pp.35-41,Oct.1984
    [14] Michael Kazhdan and Thomas Funkhouser.“Harmonic 3D Shape
    Matching”,SIGGRAPH 2002 Technical Sketch
    [15] Besl,P.J. and Mckay,N.D.,“A Method for Registration of
    3-D Shapes”,IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., vol.14,pp.239-256,
    1992.
    [16] Golub,G.H. and Van Loan,C.F.,“Matrix Computation”,
    Baltimore,MD: Johns Hopkins Univ.Press,1983
    [17] Schonemann,P.H.,“A generalized solution to the
    Orthogonal procrustes problem”,Psychometrika,Vol.31,
    No.1,1966
    [18] Arun,K.S, Huang,T.S and Blostein,S.D,“Least square
    Fitting of two 3-D point sets,”IEEE Trans. Patt. Anal.
    Machine Intell. Voi. PAMI-9,No.5,1987
    [19] 黃俊宏,“以VRML 物件內容為基礎之3D 模型資訊擷取系統”,
    淡江大學資訊工程所碩士班碩士論文,2003
    [20] 陳嘉復,“有效率的VRML 資料庫索引暨擷取機制”,真理大學
    數理科學研究所碩士班碩士論文,2004
    [21] 蘇龍祥,“使用模型表面距離進行三維模型萃取”,國立成功大
    學資訊工程學系博士論文,2001
    [22] 蔡明倫,“三度空間腦部結構校準”,國立交通大學資訊科學系
    碩士論文,2002
    [23] 許哲魁,“影像相似度評估函數之分析與比較”,國立交通大學
    資訊工程碩士論文,2002
    [24] 鐘永彬,“三角網面為基礎之曲面設計系統發展與應用”,國立
    中央大學機械研究所碩士論文
    [25] http://amp.ece.cmu.edu/projects/3DModelRetrieval/

    QR CODE
    :::