基于Mojette变换和Gabor小波的三维表面纹理方向性研究

论文摘要

纹理的方向性度量是近年来国内外一个比较活跃的研究领域,在模式识别、图像检索、计算机视觉、图像处理及计算机图形学等众多领域中起着非常重要的作用,有着广阔的应用前景。传统的纹理方向性(包括纹理自身方向性和纹理光照方向)的研究方法大都是基于二维表面纹理的,而对于三维表面纹理的研究则较少。现实世界的纹理其实都是三维表面纹理,对于三维表面纹理的研究领域包括三维表面纹理在不同光照条件和不同视角角度的情况下的纹理表现,以及三维表面纹理的数据采集、分析、合成和绘制。本文对三维表面纹理的方向性,采用针对性的方法来进行度量,并对度量结果进行分析和评价。本论文首先对纹理进行了简单的介绍,并阐述了纹理方向性的研究现状。然后系统介绍了本研究的一些背景知识及相关研究方法,进而对三维表面纹理的方向性研究展开讨论。本文针对Mojette变换的线性和独立特性,利用其进行特征提取,然后在借鉴二维表面纹理方向性检测的一些度量算法的基础上,将其应用到三维表面纹理的方向性检测实验当中。针对现有的各种纹理分类方法,又提出了基于Mojette变换和Gabor小波的三维表面纹理分类算法,通过测试集数据和训练集数据的比对,采用不同的相似性度量算法对其进行分类。实验结果表明,本文的方法行之有效。针对同种纹理在不同光照方向的影响下呈现不同效果的现象,本文利用Mojette变换和Gabor小波变换对三维表面纹理进行特征提取,并对三维表面纹理进行光照分类,判定纹理图像的光照方向。本文最后,对利用Mojette变换进行三维表面纹理方向性研究进行了总结,概括了本论文的创新点、论文的不足之处以及对未来研究方向的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本研究的工作内容
• 1.4 本研究的创新点
• 2 关键技术
• 2.1 纹理方向性
• 2.1.1 纹理自身方向性
• 2.1.2 纹理光照方向
• 2.2 纹理相似性度量
• 2.3 三维表面纹理表现形式
• 2.3.1 三维表面纹理几种表示方式
• 2.3.2 三维表面纹理图像数据的采集环境
• 2.4 MOJETTE 变换
• 2.4.1 Mojette 变换基本原理
• 2.4.2 Mojette 变换的应用
• 2.5 GABOR 小波
• 2.5.1 Gabor 小波原理
• 2.5.2 Gabor 小波的应用
• 3 基于MOJETTE 变换的三维表面纹理主次方向性检测
• 3.1 二维表面纹理方向性检测算法
• 3.2 三维表面纹理方向性检测
• 3.2.1 样本选取
• 3.2.2 特征提取
• 3.2.3 方向性检测算法描述
• 3.3 方向性度量实验结果
• 4 基于MOJETTE 变换和GABOR 小波的三维表面纹理分类
• 4.1 纹理分类研究
• 4.1.1 纹理特征提取方法
• 4.1.2 纹理分类方法
• 4.2 基于MOJETTE 变换和GABOR 小波的三维表面纹理分类实验
• 4.2.1 样本选取
• 4.2.2 特征提取
• 4.2.3 三维表面纹理分类算法描述
• 4.3 分类实验结果
• 5 基于MOJETTE 变换和GABOR 小波的三维表面纹理光照方向判定
• 5.1 三维表面纹理光照方向
• 5.2 三维表面纹理光照方向判定算法描述
• 5.3 光照方向判定实验结果
• 6 总结及展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文