基于草图的工程图档检索技术的研究及应用

论文摘要

工程设计人员每天有很多时间花费在对所需图档的查阅上,因此如何快速、准确地从图档库中检索出所需的图档对其而言非常重要。现有的图档管理系统一般根据项目、设计人、日期等关键字进行图档检索。这种基于关键字的检索方式的优点是检索速度非常快、技术简单和检索方便。然而,这种检索方式具有明显的局限性:人工标注费时、费力,关键字不能真实反映图档的内容,很难用文字完整的描述一幅工程图档。针对基于关键字检索方式存在的不足,本文在图档检索中引入手绘草图技术。论文首先通过对相关技术的分析、总结,给出了基于手绘草图的工程图档检索系统框架,该框架主要由检索条件预处理、特征提取、图形匹配及相关反馈组成。同时给出了基于XML的工程图存储模型,并详细介绍了该模型中的信息表示及传输处理等内容,其中工程图的XML表示包含它的构成信息和便于检索的主要特征信息。然后实现了对输入条件的除噪处理及简化,并将草图识别为三种基本图元,以基本图元间的8种空间关系为匹配特征,给出了基于空间关系的图形匹配方法,并重点介绍了空间关系特征提取、特征降维及相似度计算原理及实现方法。最后完成了基于手绘草图的工程图档检索系统的设计及开发,并在实际工程项目中得到了初步应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.1.1 基于手绘草图的图档检索
• 1.1.2 工程图的存储
• 1.2 相关研究
• 1.3 本文的主要工作和组织结构
• 1.3.1 本文的主要工作
• 1.3.2 本文的组织结构
• 第二章 工程图档检索系统框架设计
• 2.1 系统框架
• 2.2 预处理
• 2.3 特征提取
• 2.3.1 笔划层次特征提取
• 2.3.2 超笔划特征提取
• 2.3.3 空间关系特征提取
• 2.4 图形匹配
• 2.4.1 笔划层次相似度
• 2.4.2 超笔划相似度
• 2.4.3 空间关系相似度
• 2.5 相关反馈
• 2.5.1 相关反馈的概念
• 2.5.2 图档检索中的相关反馈
• 2.5.3 用户反馈方法
• 2.6 本章小结
• 第三章 工程图的存储
• 3.1 引言
• 3.2 基于域模型的工程图存储框架
• 3.3 工程图信息表示
• 3.3.1 工程图信息模型
• 3.3.2 文档建模
• 3.3.3 文档设计
• 3.3.4 逻辑模型
• 3.3.5 转换模型
• 3.4 工程图信息传输
• 3.4.1 对象模型
• 3.4.2 控制模型
• 3.4.3 传输机制
• 3.5 本章小结
• 第四章 草图识别预处理
• 4.1 噪声消除
• 4.1.1 冗余点消除
• 4.1.2 聚点消除
• 4.2 笔划的拟合
• 4.3 草图简化
• 4.4 基本图元的识别
• 4.4.1 直线的识别
• 4.4.2 圆的识别
• 4.4.3 圆弧的识别
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于空间关系的检索
• 5.1 特征选取
• 5.2 特征提取
• 5.2.1 空间关系概述
• 5.2.1.1 朝向关系
• 5.2.1.2 拓扑关系
• 5.2.2 9-Intersection 模型
• 5.2.3 图元间的空间关系
• 5.3 基于图谱的特征描述子
• 5.3.1 图谱
• 5.3.2 邻接矩阵的存储
• 5.3.3 图谱计算
• 5.4 特征降维
• 5.5 相似度的计算
• 5.6 本章小结
• 第六章 工程图档检索系统的实现
• 6.1 引言
• 6.2 相关技术
• 6.2.1 MVC 框架
• 6.2.2 Struts 的MVC 框架
• 6.2.3 Java Applet 技术
• 6.3 系统功能结构及实现
• 6.3.1 系统功能结构
• 6.3.2 系统实现
• 6.3.2.1 用户输入界面
• 6.3.2.2 图形数据的传输
• 6.3.2.3 预处理
• 6.3.2.4 特征提取、特征向量计算
• 6.3.2.5 XML 文件的解析
• 6.3.3 系统演示
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 进一步研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文