导读:本文包含了数字几何处理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:几何,数字,特征,网格,迭代法,图像,边缘。
数字几何处理论文文献综述
夏清,李帅,郝爱民,赵沁平[1]（2019）在《基于深度学习的数字几何处理与分析技术研究进展》一文中研究指出随着各种硬件传感器以及重建技术的快速发展,数字几何模型成为继音频、图像、视频之后的第4代数字媒体,并在多个领域得到广泛应用.传统的数字几何分析和处理方法主要建立在手工定义的模型特征之上,这类方法只对特定问题或者在特定条件下才有效.而深度学习,尤其是神经网络模型,在自然语言处理和图像处理方面的成功,展示了它作为数据特征提取工具的强大能力,因此越来越多地被用在数字几何处理领域.对近年来基于深度学习的数字几何处理与分析技术进行了综述,重点分析了模型匹配与检索、模型分类与分割、模型生成、模型修复与重建以及模型变形与编辑中的相关技术国内外最新研究进展,并指出了存在的主要问题和发展方向.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2019年01期）
吴晓明[2]（2018）在《基于数字图像处理的集料几何特征研究》一文中研究指出作为混合料的基本单元之一,集料对其所修筑的路面结构的工程性能具有重要的影响。计算机技术的应用,导致人们解决问题的思路发生了巨大地转变,传统的规准仪法和卡尺法已经无法满足人们生产的需求。借助计算机技术研究集料颗粒的几何特征,把主观经验的间接测量方法发展为客观定量的直接测量方法已经成为一种研究趋势。本文借助图像技术系统地分析了集料颗粒从宏观到微观的几何特征,将集料的几何特征划分为形状特性、棱角性和纹理性叁个层次。本文通过分析CCD相机、工业CT和扫描仪的工作原理及优缺点,使用改进的扫描装置作为集料颗粒图像的采集方式。在集料图像处理中,对比3种图像去噪方式,分析集料图像噪声产生的原因与图像去噪的效果,选择中值滤波方法对集料图像进行去噪处理。在集料提取时,对比3种图像分割方法的分割效果和运行时间,选取了最大类间方差法对集料进行了初步的提取。在对集料形态学处理时,对比数学形态学算法,设计实现了基于交叉视觉皮质模型(ICM)的改进形态学算法,该算法在处理效果上与数学形态学等价,处理速度比传统的快3-4倍。为了解决由于集料表面不均匀所引起的内部“孔洞”和分割不彻底等问题,采用基于交叉视觉皮质模型ICM的形态学算法进行了集料修复。为获得集料颗粒自身的尺寸参数,对集料的连通区域进行了标记处理,并实现了特征提取。在获取集料面积、周长、等效椭圆长轴、短轴与焦距等基本数据之后,本文系统地提出了集料几何特征参数,包括形状系数SI_1(Shape Index_1)、形状系数SI_2(Shape Index_2)、形状因子FF(Form Factor)、棱角性指数AI_1(Angularity Index_1)、棱角性指数AI_2(Angularity Index_2)和纹理性指数TF(Texture Factor),并基于MATLAB 2014a开发了集料几何特征评估系统Aggregate Geometric Characteristic Evaluation System。为研究集料几何特征指标的合理性,本文使用了规则的几何体代替集料对评估系统进行了检测,从而验证了所开发软件的合理性。最后对不同类型、不同粒径的石灰岩、石灰岩(磨)、玄武岩、片麻岩和辉绿岩采用开发的软件进行定量分析,并与试验室研究结果进行比对,研究表明集料几何特征指标与集料的实验室结果存在着相关性,是客观研究集料几何特征的一种重要方式。该系统的建立为道路设计、施工和养护中集料质量的评估提供了有效的证据。(本文来源于《长安大学》期刊2018-04-02）
汤德衍[3]（2018）在《基于数字几何处理的数字化口腔技术研究与系统开发》一文中研究指出随着叁维扫描技术的发展与普及,利用扫描技术得到的口腔数据极大的推动了数字化口腔领域的发展。利用数字几何处理技术构建数字化的口腔叁维模型,有助于医生为患者更好地制定治疗方案,已成为一大研究热点。本文对数字化口腔涉及的数字几何处理技术做了相关的研究与分析,并基于该技术实现了数字化口腔系统的开发。围绕着数字化口腔,本文介绍了牙齿模型的预处理,牙齿模型的修复以及牙龈形变几个方面的内容。牙齿模型的预处理包含边界修复和定轴,是后续模型处理的基础。牙齿模型的质量是口腔医生非常关注的问题,本文介绍了基于模板的修复算法,利用该算法实现模型的自动修复,并最终得到完整封闭的牙齿模型。医生在模拟正畸的过程中,改变牙齿位置的同时,需要牙龈也发生相应的形变,本文针对牙龈形变的问题展开了讨论,并根据实际需求,为医生提供了基于真实牙龈和基于虚拟牙龈两种形变方案,其中真实牙龈模型的形变是基于拉普拉斯网格形变算法实现的,而虚拟牙龈模型的形变则是基于实时计算牙龈线控制点来实现的。基于数字几何处理的相关技术,结合模块化的设计,我们最终完成了数字化口腔系统的开发。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-03-09）
李姬俊男[4]（2017）在《数字几何处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用》一文中研究指出文物虚拟复原技术作为一种无损的文物碎片拼合手段,已得到了考古学界的广泛重视。通过逆向工程重建得到文物叁维模型,应用数字几何处理技术提取模型的几何结构特征,可用于文物模型的匹配,进而重组破损文物。本研究以秦皇帝陵陪葬坑中出土的陶俑文物碎片为对象,针对出土文物数量大、受损程度不同、拼合问题计算复杂度高的特点,重点研究文物点云模型处理、几何特征优化以及模型的配准等关键技术,推进文物模型虚拟拼接的工程化方法的实际应用。论文的主要研究成果如下:(1)建立求解虚拟复原问题的工程化体系框架,分析归纳虚拟拼合的完全匹配、部分匹配和复杂拼合叁类问题特点,给出面向问题特性的分类解决方案。借鉴完全匹配问题的已有研究基础,应用于部分匹配问题求解;提出几何特征失效下的复杂拼合问题可行解法:叁类拼合方法较为全面的覆盖了虚拟复原的问题领域。(2)提出一种点云模型优化方法,针对文物点云模型噪声敏感、几何结构复杂的数据特性,对工程化体系框架中的法矢重修、点云平滑、表面分类等关键处理技术进行了优化。采用保特征的法矢重修和点云平滑提升点云质量和几何参数估算的正确性,降低几何参数估算与特征匹配时的误差;提出基于点云密度分析的表面分类方法,克服了基于表面分类符方法对几何结构敏感的问题,提高了文物模型断裂面分类的辨识度和准确率,为断裂面的匹配提供了数据保障。(3)提出一种局部优化的断裂面特征匹配算法,针对部分匹配问题中非连续几何特征降低断裂面匹配相似度的问题特性,引入局部特征描述符求解碎片邻接关系与拼合位置。选取具有抗噪性的几何特征,以0-1矩阵描述特征空间分布,将特征匹配转换为约束条件下的组合最优化问题,对求解碎片邻接关系进行优化;建立面向拼合的点云配准算法,引入相交测试计算碎片两两对齐的拼合位置,针对复杂度为NP难的多碎片重组问题,构造碎片断裂处可行解空间的可行矩阵,将重组过程转换为约束条件下的最优拼接矩阵问题,迭代得到复原完整模型。局部特征优化的方法有效度量了空间曲面的相似性,降低了碎片缺失对拼合过程的影响,提高了求解部分匹配问题的鲁棒性。(4)提出多特征约束下的碎片拼合方法,针对模型外形缺失严重、几何特征失效等问题特性,在断裂面特征的基础上引入轮廓曲线特征与邻接约束描述符,解决采用单一几何特征求解时可能出现的错误解问题。计算轮廓曲线特征约束下的拼合误差,以及两种约束共同作用下的微调距离偏移量,量化拼合结果,确定最优拼合策略;在几何特征失效时引入基于邻接约束的交互式拼合,定义可扩展的约束描述符,通过刚体运动可视化将邻接碎片的拼合位置限制在合理的空间范围内,有效解决了复杂拼合问题。本研究得到973前期研究计划的支持,几何处理方法研究已应用于秦皇帝陵兵马俑一号坑、K9901坑出土文物的复原过程,效果良好。(本文来源于《西北大学》期刊2017-06-01）
刘超[5]（2017）在《数字几何处理中的优化加速算法研究》一文中研究指出数字几何处理作为新兴的交叉学科,既继承了传统数学中的很多理论和方法,同时又呈现出该学科别具一格的地方。尤其是数值优化理论与几何方法的相互融合,为数字几何处理中的系列核心问题提供了极为实用和有效的解决方案,并成功应用于几何造型和几何处理中的若干重要场合。本文以几何造型中的几何迭代法和几何处理中的圆盘覆盖问题这两个关键问题作为突破口,立足于问题本身的几何属性,结合经典的数值优化理论,探索数字几何处理领域中具有一般性的算法加速技巧,并用大量的数值实验验证其实用性和有效性。(1)考虑到传统的几何迭代法仅有一阶的收敛性,提出一个二阶可导的能量函数来刻画当前曲线与目标点集之间的差异。首先根据初始的控制顶点和相应的基函数生成初始的样条曲线,然后求差异函数关于各个控制顶点的梯度,最后采用L-BFGS算法快速寻找最优的插值或者逼近曲线。实验结果表明,文中算法具有超线性的收敛速度,在同样的精度要求下比原来的几何迭代法快出数十倍甚至上百倍;既可用于插值问题,也可用于逼近问题;甚至也能适用于数据点参数可变的情形。(2)覆盖/填充问题无论是在理论领域还是计算领域都带来了科学的挑战。即使优化的目标区域是2D空间的平面,覆盖/填充的优化问题依然是NPcomplete问题。在本文中,我们针对更一般的情形,提出了一种新的优化算法实现覆盖/填充,并且该算法在理论上可以扩展到非欧式空间(如紧致黎曼流形)。本文算法的思想主要根据下面两大基本技术:第一点,圆盘覆盖问题(对应的问题,圆盘填充问题)和Voronoi图紧密相关,即覆盖问题(相应的,圆盘填充问题)的局部最优解可通过重复的更新候选中心到对应的Voronoi cells的外接圆盘(相应的,内接圆盘)圆心;第二点,外接圆盘(相应的,内接圆盘)可通过对目标区域Ω的ε-dense的采样集合近似表示。本文的实验结果证明了本文的算法的可行性和正确性。(本文来源于《宁波大学》期刊2017-05-25）
范典,刘永进,贺英[6]（2015）在《数字几何处理中Laplace-Beltrami算子的离散化理论与应用研究综述》一文中研究指出数字几何处理的主要研究对象是叁维空间中的二维曲面,Laplace-Beltrami算子是定义在黎曼流形上的微分算子,其在网格曲面上的离散形式在叁维模型分析等应用中具有重要作用,是一类基本的几何工具.不同的离散方法具有不同的数学性质,所适用的应用场景也不相同.文中对Laplace-Beltrami算子的离散化理论与应用进行综述,希望能够使读者对该算子的功能有基本了解,对数字几何处理的最新研究进展有进一步的认识,并对未来的研究方向及应用前景有所启发.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2015年04期）
王小超[7]（2014）在《叁维数字几何处理中特征提取与孔洞修补研究》一文中研究指出现代社会已进入信息化时代,数字化是这个时代的鲜明特征。大量的信息采集与表达、重建与处理等数字化技术为应用基础研究提出了许多新的研究课题。随着叁维扫描获取技术的发展,叁维数字几何模型已经成为一种新兴的数字媒体,在多个领域取得了广泛的应用,同时也给数字几何处理带来了机遇和挑战。本文针对叁维数字几何处理中厚度点云薄化、特征提取与孔洞修补展开研究,主要工作如下：(1)针对扫描点云数据中存在的噪声、离群点,特别是由于多次重复扫描导致的厚度点云,受主曲线和主曲面通过数据中间位置的启发,提出一种厚度点云薄化算法。该算法利用共享近邻关系构建点云的局部邻域,依照主曲面自相合条件,逐步迭代逼近主曲面,实现厚度点云的薄化处理。该算法将去噪和数据薄化融为一体,在实现点云去噪、厚度薄化的同时,较好的保持了原有数据的特征信息。(2)针对扫描点云数据的特征提取问题,提出了一种基于局部重建和子邻域分类的特征点提取算法。该算法通过在一点的局部邻域内构建反映特征结构的叁角形集合,利用叁角形法向聚类得到局部邻域的子邻域分类。最后,检测一点是否同时落在多个子邻域拟合平面的交线上来识别特征点。本文提出的特征检测算法对噪声较为鲁棒,具有较低的算法复杂度,可以有效区分真实特征点和非常靠近真实特征点的伪特征点。(3)针对噪声环境下叁角形网格的特征提取问题,提出了一种基于邻域支持的鲁棒特征点提取算法。利用邻域支持的思想定义显着性特征度量,在提升真实特征点显着性度量的同时,相对抑制了噪声数据的显着性度量,在噪声环境下网格特征点提取过程中起到了关键作用。与现有网格特征点提取算法相比,本文提出的基于邻域支持的特征点提取算法不仅对噪声鲁棒,还可以在提取显着特征的同时,尽可能多的提取相对较弱的特征信息。(4)针对弯曲区域缺失面积较大的孔洞,基于波前法提出了一种简单、有效的叁角形网格孔洞修补算法。该算法通过估计合理边界点法向和对边界点进行凹凸性分类,调整原有波前法插入点方向,计算适当的插入点位置,生成新的叁角形,直接在原有数据上恢复出缺失区域的几何形状。在没有经过后续优化处理的情况下,实现了修补网格与孔洞周围原始网格之间光滑过渡,并且修补网格顶点密度与周围原有网格顶点密度较为一致,新生成的叁角形面片质量也能达到一定的要求。(5)针对缺失区域存在特征结构的孔洞修补问题,提出一种特征保持的叁角形网格孔洞修补算法。该算法通过定义边界特征点之间的法向差异和凹凸性分析,实现了孔洞周围特征点集合的自动匹配和缺失特征线的有效重建,避免了繁琐的人工匹配,提高了算法效率。同时,缺失的特征结构通过叁次样条函数插值显式的重建出来,插值对应的特征点,保证了恢复出特征结构的准确性。此外,通过极小化能量函数的方式第一次直接预测缺失区域的角点位置,实现网格孔洞修补的角点重建。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-03-11）
王勇博[8]（2012）在《用数字图像处理技术测量几何尺寸的方法研究》一文中研究指出几何尺寸测量与计算机数字图像处理技术的结合很好地弥补了传统接触式尺寸测量方式的缺陷,利用计算机高速精确处理能力大大提高了实际中尺寸测量的快捷性、实时性和精确度。本文从介绍计算机数字图像处理技术概念入手,探讨了数字图像处理技术与工业中尺寸测量的应用结合点,重点分析了数字图像处理技术在测量尺寸中的一些程序。(本文来源于《电子世界》期刊2012年08期）
王军[9]（2011）在《数字几何处理若干关键技术研究》一文中研究指出数字几何被认为是继音频,图像和视频之后的第四类数字媒体。近年来,随着叁维扫描技术的发展,数字几何在数字娱乐,工业制造以及生物信息方面得到了广泛的应用。数字几何处理在计算机图形学以及CAD等领域扮演着越来越重要的角色,本文将对数字几何处理的若干重要问题进行研究。在第一章,本文首先回顾了数字几何处理技术的发展简史,并对本文将要研究的数字几何处理的若干问题进行了介绍。在第二章,本文提出了一种全新的点云曲面上的一致法向计算方法。我们将无符号法向估计和法向一致定向集成到一个统一的变分模型中。通过谱松弛,最终转化为求解一个稀疏矩阵最小特征值问题。实验表明,和其他方法比较,我们的方法更具稳定性和鲁棒性,不仅可以更准确估计干净点云数据的法向,同时还能够处理一些特殊点云数据(如紧挨曲面片,尖锐特征,有厚度等)的法向估计。在第叁章,本文提出了一种新的形状表示一隐式PHT样条,并且基于隐式PHT样条提出了一种快速自适应的曲面重建算法。PHT样条是定义在叁维层次T网格上的分片双叁次多项式,具有曲面重建所需要的一些很好的性质,包括自然的层次性,简单的细分规则,丰富的几何表达能力以及Hermite插值等。给定点云数据,本文提出了一种基于点云曲面微分信息的局部Hermitian信息估计方法,通过插值基点处的Hermite信息重建隐式PHT样条。我们采用PHT样条的层次性自适应地重建曲面,通过误差指导的局部加细自适应地逼近目标几何形体。与其它一些重建方法往往过于依赖于法向信息的准确性相比,本文的方法由于只是使用法向信息来定向,所以对法向具有更强的抗噪能力。本文的曲面重建算法还具有数据并行性,非常适用于多核系统。实验结果表明本文的方法可以快速有效地从大规模数据中重建出高质量的曲面。在第四章,本文研究了由关节连接的多部件复杂模型的变形问题,提出了一种关节可知的变形框架,支持对任意多的刚性部件和可变形部件进行直接变形操作。本文首先采用slippable运动分析自动检测出蕴含在几何里的各种关节。对于单部件模型或者非连通的多部件模型,本文的系统支持用户自定义虚关节。然后我们将变形中的操作柄约束,多部件约束,关节约束,关节运动范围限制,和变形能量集成到一个基于体单元的空间变形问题中。最后采用一个并行的高斯-牛顿方法来求解最终的非线性优化。本文交互式地对各类的几何模型进行了关节可知的变形,这些变形都很好的遵循了多部件特性以及每类关节的自然运动。最后,本文讨论了一类特殊的四边形网格化—平面四边形网格化问题,为了解决平面四边形网格的自由设计问题,本文提出了一种新的曲面共轭方向场设计方法来控制平面四边形网格的生成。由于采用了全新的基于有符号置换矩阵的共轭方向场的光滑性度量,本文的方法可以对±κ/4(κ∈Z)奇异点进行建模,这是第一个支持±κ/4奇异点的共轭方向场设计方法。相邻共轭方向场的向量配对被当作是一个有符号置换操作,不同于N旋转对称方向场设计中的周期跳跃方法,这样避免了整数变量的引入。根据设计得到的共轭方向场,本文采用了一种全局参数化的方法生成四边形网格,使得四边形网格的边尽量顺着共轭方向场。最后我们对生成的四边形网格进行进一步的平面性优化,使得最终的四边形网格在保持原有形状的同时具有很好的平面性。实验表明本文的方法可以有效地对大量模型进行平面四边形网格化。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-04-01）
方舟,张君安,刘波[10]（2010）在《基于数字图象处理的零件几何参数检测》一文中研究指出研究采用数字图象处理的方法测量零件的基本几何尺寸,实现零件检测的非接触测量。在常规HOUGH变换的基础上检测零件的直线边缘、安装孔和定位孔边缘,通过本文中提出的方法解决直线边缘检测中的离散点、短线段和共线不联通点的干扰问题。同时解决了孔边缘检测时的孔间干扰问题。通过实验对缝纫机用针板进行了检测,证明本文论述的方法能够检测出针板上的矩形孔的长直线边缘和轮廓的直线边缘,并剔除干扰点;并且能够检测出针板上的各圆孔边缘,而且可以检测针板的外圆轮廓,可以实现零件的几何量检测。(本文来源于《机电产品开发与创新》期刊2010年06期）
数字几何处理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
作为混合料的基本单元之一,集料对其所修筑的路面结构的工程性能具有重要的影响。计算机技术的应用,导致人们解决问题的思路发生了巨大地转变,传统的规准仪法和卡尺法已经无法满足人们生产的需求。借助计算机技术研究集料颗粒的几何特征,把主观经验的间接测量方法发展为客观定量的直接测量方法已经成为一种研究趋势。本文借助图像技术系统地分析了集料颗粒从宏观到微观的几何特征,将集料的几何特征划分为形状特性、棱角性和纹理性叁个层次。本文通过分析CCD相机、工业CT和扫描仪的工作原理及优缺点,使用改进的扫描装置作为集料颗粒图像的采集方式。在集料图像处理中,对比3种图像去噪方式,分析集料图像噪声产生的原因与图像去噪的效果,选择中值滤波方法对集料图像进行去噪处理。在集料提取时,对比3种图像分割方法的分割效果和运行时间,选取了最大类间方差法对集料进行了初步的提取。在对集料形态学处理时,对比数学形态学算法,设计实现了基于交叉视觉皮质模型(ICM)的改进形态学算法,该算法在处理效果上与数学形态学等价,处理速度比传统的快3-4倍。为了解决由于集料表面不均匀所引起的内部“孔洞”和分割不彻底等问题,采用基于交叉视觉皮质模型ICM的形态学算法进行了集料修复。为获得集料颗粒自身的尺寸参数,对集料的连通区域进行了标记处理,并实现了特征提取。在获取集料面积、周长、等效椭圆长轴、短轴与焦距等基本数据之后,本文系统地提出了集料几何特征参数,包括形状系数SI_1(Shape Index_1)、形状系数SI_2(Shape Index_2)、形状因子FF(Form Factor)、棱角性指数AI_1(Angularity Index_1)、棱角性指数AI_2(Angularity Index_2)和纹理性指数TF(Texture Factor),并基于MATLAB 2014a开发了集料几何特征评估系统Aggregate Geometric Characteristic Evaluation System。为研究集料几何特征指标的合理性,本文使用了规则的几何体代替集料对评估系统进行了检测,从而验证了所开发软件的合理性。最后对不同类型、不同粒径的石灰岩、石灰岩(磨)、玄武岩、片麻岩和辉绿岩采用开发的软件进行定量分析,并与试验室研究结果进行比对,研究表明集料几何特征指标与集料的实验室结果存在着相关性,是客观研究集料几何特征的一种重要方式。该系统的建立为道路设计、施工和养护中集料质量的评估提供了有效的证据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
数字几何处理论文参考文献
[1].夏清,李帅,郝爱民,赵沁平.基于深度学习的数字几何处理与分析技术研究进展[J].计算机研究与发展.2019
[2].吴晓明.基于数字图像处理的集料几何特征研究[D].长安大学.2018
[3].汤德衍.基于数字几何处理的数字化口腔技术研究与系统开发[D].浙江大学.2018
[4].李姬俊男.数字几何处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用[D].西北大学.2017
[5].刘超.数字几何处理中的优化加速算法研究[D].宁波大学.2017
[6].范典,刘永进,贺英.数字几何处理中Laplace-Beltrami算子的离散化理论与应用研究综述[J].计算机辅助设计与图形学学报.2015
[7].王小超.叁维数字几何处理中特征提取与孔洞修补研究[D].大连理工大学.2014
[8].王勇博.用数字图像处理技术测量几何尺寸的方法研究[J].电子世界.2012
[9].王军.数字几何处理若干关键技术研究[D].中国科学技术大学.2011
[10].方舟,张君安,刘波.基于数字图象处理的零件几何参数检测[J].机电产品开发与创新.2010
论文知识图
