基于基本形状体及其拓扑结构的点云场景物体识别方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61272284
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    79.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0209.计算机图形学与虚拟现实
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The point cloud has a strong expression ability of the complex scenes and object shape. However, the recognition of the scattered data points seriously hinders the application in robot navigation and machine vision. In this research, we propose a systematic method of the object recognition in point cloud scene. Firstly, taking the space topology for guidance, we construct the mechanism of object combination using Gauss mapping and spatial data structure and then an effective object combination library is established which provides support for the iterative formation and matching of object in the point cloud scene. Secondly, the topologic relations between the basic shapes are extracted to form an effective methodology for scene decomposition. Then, the iterative combination strategies of object are explored based on the object combination library and the combination and verification methods of object are also formed so as to realize the objects recognition in the scene. We also discuss and solve the problem of over-segmentation and under-segmentation in this work. Finally, a prototype software system is formed. The core purpose of the research is to develop the basic theories and techniques of 3D object recognition, realize the integration of digital geometry and pattern recognition, and further promote the wide application of the scattered data points in many fields.
点云对复杂场景和物体的"外形"具有强大的表达能力,但点云识别问题严重妨碍了它在机器人导航、机器视觉等领域的推广及应用。该课题以识别为目标,探讨和研究点云场景中物体对象识别的方法与体系。为此,我们以几何学中的基本几何形状体为依据,以空间拓扑学中的拓扑结构为导引,以高斯映射和空间数据结构为手段,拟建立基于基本形状体的物体对象组合构建机制,形成有效的组合对象库,为点云场景物体对象的迭代形成和匹配提供支撑;获得点云场景中基本形状体及其之间的拓扑结构关系,形成场景分解的有效方法体系;探索以组合对象库为参照依据的场景物体对象迭代组合策略,形成场景物体对象组合与验证方法,进而实现场景中物体对象的有效识别,同时探索解决分割中常见的过分割和欠分割这一关键问题。最后形成原型软件系统。该课题的核心目的是发展三维识别的基础理论与技术,实现数字几何与模式识别的融合,推动离散点集的广泛应用。

结项摘要

本项目结合实际应用,以三维场景点云数据为研究对象,探讨场景中物体对象的识别与重建。主要完成了:(1)提出了一种基于基本形状的点云场景分割方法。(2)提出了一种基于高斯映射的点云分割方法。(3)提出了一种基于结构的点云场景提取方法。(4)提出了一种基于结构的点云场景对象识别方法。(5)提出了一种场景中人脸姿态无关的识别方法。(6)提出了一种基于形状特征分类的点云场景重建方法。(7)提出了一种基于切片的复杂建筑物基本构件提取与重建方法。(8)提出了一种基于点云的曲面细分和亮度增强方法。该课题的研究为可视化、物体识别与理解和场景重建提供理论或方法上的依据。全面完成了计划任务书中的各项要求。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
Classification-based scene modeling for urban point clouds
基于分类的城市点云场景建模
  • DOI:
    10.1117/1.oe.53.3.033110
  • 发表时间:
    2014-03-01
  • 期刊:
    OPTICAL ENGINEERING
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Hao, Wen;Wang, Yinghui
  • 通讯作者:
    Wang, Yinghui
Object Extraction from Architecture Scenes through 3D Local Scanned Data Analysis
通过 3D 局部扫描数据分析从建筑场景中提取对象
  • DOI:
    10.4316/aece.2012.03011
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Advances in Electrical and Computer Engineering
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    Ning, Xiaojuan;Wang, Yinghui
  • 通讯作者:
    Wang, Yinghui
3D reconstruction of architecture appearance: A survey
建筑外观的 3D 重建:一项调查
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Computational Information Systems
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ning, Xiaojuan;Wang, Yinghui
  • 通讯作者:
    Wang, Yinghui
Nose tip detection on three-dimensional faces using pose-invariant differential surface features
使用姿态不变的微分表面特征对三维人脸进行鼻尖检测
  • DOI:
    10.1049/iet-cvi.2014.0070
  • 发表时间:
    2015-02
  • 期刊:
    IET Computer Vision
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Ye Li;Yinghui Wang;Bingbo Wang;Liansheng Sui
  • 通讯作者:
    Liansheng Sui
Structure-based object detection from scene point clouds
从场景点云进行基于结构的对象检测
  • DOI:
    10.1016/j.neucom.2015.12.101
  • 发表时间:
    2016-05-26
  • 期刊:
    NEUROCOMPUTING
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    Hao, Wen;Wang, Yinghui
  • 通讯作者:
    Wang, Yinghui

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其他文献

基于案例推理的中医临床诊疗决策支持系统
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    谢琪
国际临床表型的本体研究概述及问题探讨
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
    世界科学技术-中医药现代化
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘林;周雪忠;周霞继;张润顺;郭玉峰;王映辉;谢琪;刘保延
  • 通讯作者:
    刘保延
面向点云的三维物体识别方法综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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A Grey-based Service Reputation Model for Web of Things
基于灰色的物联网服务信誉模型
  • DOI:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何秀青;王映辉
  • 通讯作者:
    王映辉
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    郝雯;王映辉;李晔;石争浩;赵明华;梁玮
  • 通讯作者:
    梁玮

其他文献

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王映辉的其他基金

面向理解的室内点云场景空间结构恢复与表达
  • 批准号:
    61472319
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  • 项目类别:
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基于复杂几何特征的树木重建与可视化研究
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相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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