回転同値類による形状特徴量を利用した3次元物体モデルの検索

使用旋转等价类使用形状特征搜索 3D 对象模型

基本信息

批准号：
15700115
负责人：
鈴木一史
金额：
$ 2.24万
依托单位：
National Institute of Multimedia Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

バーチャルリアリティやコンピューターグラフィックス技術の進歩により、物体をデジタルデータ化し3次元物体モデルとして取り扱うことが容易になってきた。3次元物体モデルの数は爆発的な増加の傾向にあり、類似検索を行うことができるマルチメディアデータベース技術の必要性が高まっている。本研究では、90度の回転同値類の計算法を提案し、回転同値類を形状特徴量に応用することで簡潔な類似検索を実現する。回転同値類には回転に依存している特徴量を回転不変な特徴量へ圧縮変換する効果があり、これによって、高速な3次元物体モデルの類似検索を実現した。グラフィックスハードウェアの発達により、3次元物体モデルが様々なソフトウェアやインターネットコンテンツとしてデスクトップコンピューター、PDA (Personal Digital Assistants)、携帯電話などで利用されるようになってきた。これまでは、3次元物体モデルを作成するために多くの作業と時間が必要であったが、CADなどのソフトウェアツールやレーザー等を利用した3次元形状計測装置などの利用により、3次元物体モデルの作成に必要な作業や時間が減少した。その結果、大量の3次元物体モデルが作成され、これらをデータベース化し効率よく利用する必要がでてきた。3次元物体モデルの類似検索には、様々な応用例がある。例えば、Web3Dを利用した電子商取引サイトで類似商品の検索、3次元化された電子美術館・博物館の展示物の形状分類、3次元CG・CADデータの再利用支援など様々な分野での応用が期待できる。3次元物体モデルをデータベースから検索するには、3次元物体モデルに付加されたキーワードによる索引を利用する方法がある。しかし、このような方法では、データ数が多い場合、キーワードを付加する労力も無視できない。また、キーワードを付加した人物の主観によって3次元物体モデルに対する評価や判断が異なるので検索結果にも影響がある。このような問題を解決するために、3次元物体モデルの形状を判別する値を客観的にアルゴリズムを用いて形状特徴量として自動的に抽出し、検索の索引に利用する手法がある。近年、3次元物体モデルの類似検索のための様々な形状特徴量が提案されている。形状特徴量は、回転に対して影響を受ける形状特徴量と、回転に対して影響を受けない特徴量(回転不変な特徴量)に分類することができる。本研究では、90度の回転同値類の計算法と回転同値類を応用した3次元物体モデルの類似検索を実現した。回転同値類には、回転依存する形状特徴量を回転不変な形状特徴量へ圧縮・変換する効果があり、一般に大きくなりがちな3次元物体モデルの形状特徴量の数を大幅に削減した。そして高速で適合率・再現率の高い3次元物体モデルの類似検索が可能になった。

虚拟现实和计算机图形技术的进步使将对象变成数字数据并将其视为三维对象模型变得更加容易。 3D对象模型的数量正在上升，并且对可以执行类似搜索的多媒体数据库技术的需求越来越多。在这项研究中，我们提出了一种计算90度旋转等价类别的方法，并通过将旋转等价类应用于塑造特征，我们实现了一个简单的类似搜索。旋转等效类具有压缩和转换特征值的效果，这些特征值取决于旋转为旋转不变的特征值，该值可以高速对3D对象模型进行高速相似的搜索。随着图形硬件的进步，3D对象模型已被用作台式计算机，个人数字助手（PDA），手机和其他设备上的各种软件和互联网内容。到目前为止，有必要为大量工作和时间创建一个3D对象模型，但是使用软件工具（例如CAD和3D形状测量设备）使用激光器，创建3D对象模型所需的工作和时间已减少。结果，已经创建了大量的3D对象模型，并且有必要创建数据库并有效地使用它们。针对3D对象模型的类似搜索有各种应用程序。例如，它可以用于各种领域，例如使用Web3D在电子商务网站上搜索类似产品，在电子艺术博物馆和博物馆中对三维展览的形状进行分类，并支持3D CG和CAD数据的再利用。要从数据库中搜索3D对象模型，有一种基于添加到3D对象模型的关键字的索引的方法。但是，使用此方法，当有大量数据时，添加关键字的努力就不容忽视。此外，3D对象模型的评估和判断因添加关键字的人的主观观点而有所不同，因此搜索结果也会产生影响。为了解决此问题，有一种技术，确定三维对象模型形状的值将使用算法客观地提取为形状特征数量，并用于索引搜索。近年来，已经提出了各种形状特征，用于对三维对象模型的类似搜索。形状特征量可以分为形状特征量，这些特征量受旋转影响和不受旋转影响（旋转特征量）影响的特征量。在这项研究中，我们使用90度旋转对等计算方法和90度旋转等价计算方法对3D对象模型进行了类似的搜索。旋转等效类具有压缩和转换旋转依赖性形状特征转换为旋转不变形状特征的效果，而三维对象模型中形状特征的数量通常很可能会大大降低。现在可以类似地搜索具有高速，高兼容性和回忆的3D对象模型。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Motofumi Suzuki: "A Dynamic Programming Approach to Search Similar Portions of 3D Models"The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on SYSTEMS. I-1, Vol3. 125-132 (2003)

Motofumi Suzuki：“搜索 3D 模型相似部分的动态规划方法”世界科学工程学院和社会系统交易。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A Memory-Based Reasoning Approach for Classifying Solid Textures

一种基于记忆的固体纹理分类推理方法

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
The World Scientific Engineering Academy and Society Transaction on Systems Issue 8, Volume 3
影响因子：
0
作者：
Nakanishi Hiroko;Yusuke Miyao;Jun'ichi Tsujii;Motofumi T. Suzuki
通讯作者：
Motofumi T. Suzuki

A PARTIAL SHAPE MATCHING METHOD FOR 3 D MODEL DATABASES

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Motofumi T. Suzuki;Y. Yaginuma;Tsuneo Yamada;Yasutaka Shimizu
通讯作者：
Motofumi T. Suzuki;Y. Yaginuma;Tsuneo Yamada;Yasutaka Shimizu

鈴木一史, 加藤俊一, 大津展之: "同値類に基づく回転不変特徴量を用いた3次元物体モデルの類似検索"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II, No.8. 1234-1243 (2003)

Kazushi Suzuki、Shunichi Kato、Nobuyuki Otsu：“使用基于等价类的旋转不变特征对 3D 对象模型进行相似性搜索”，电子、信息和通信工程师学会汇刊 J86-D-II，第 8 期。1234-1243。 (2003)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

一种3D模型的纹理相似度评估方法

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The Ninth IASTED Int.Conf.on Internet and Multimedia Systems and Applications 0-88986-510-8
影响因子：
0
作者：
Yusuke Miyao;Takuya Matsuzaki;Tadayoshi Hara;Hiroko Nakanishi;Takashi Ninomiya;Akane Yakushiji;Motofumi T.Suzuki
通讯作者：
Motofumi T.Suzuki