一种基于改进K-近邻算法的三维场景点云分割方法

    公开(公告)号:CN112907602B

    公开(公告)日:2022-07-19

    申请号:CN202110121359.4

    申请日:2021-01-28

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于改进K‑近邻算法的三维场景点云分割方法,属于机器视觉技术领域。为优化局部特征提取网络,提高点云模型的分割精度,在深度神经网络PointNet基础上,结合改进K‑近邻算法的局部特征提取方法,将加入局部特征提取方法的神经网络命名为PointNet‑KNN。本发明以点的k邻域特征代替单个点特征作为输入进行特征提取,通过调节局部特征提取的网络深度,增强了局部邻域点与点之间的相互关联。在K‑近邻算法的改进上,本发明对局部邻域划分区域,将其划分为k个圆形邻域,根据局部邻域样本数据分布密度的差异计算待测点对于k个圆形邻域的加权分类情况,从而对待测点精准分类,最后将改进的K‑近邻算法应用于PointNet‑KNN点云分割网络具有更高的分割精度。

    一种融合持久同调的三维点云分类方法

    公开(公告)号:CN114581718A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210233977.2

    申请日:2022-03-10

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于计算机视觉技术领域,具体涉及一种融合持久同调的三维点云分类方法,为解决当前三维点云分类技术中缺乏对点云拓扑特征进行表征的问题,本发明在现有基于神经网络的点云分类技术PointNet++基础上,进一步引入代数拓扑学中的持久同调方法进行点云分类。首先,构建点云witness单纯复形拓扑结构,从贝蒂数和持久图两个方面量化点云的持久同调拓扑特征。其次,定义一个基于持久同调的损失函数,据此对三维点云分类的网络模型进行训练学习,得到神经网络模型各项参数。最后,利用训练好的卷积神经网络,进行三维点云的分类任务。测试结果显示,本发明显著提升了点云分类准确率。

    一种基于触摸屏手势识别的虚拟沙画绘制方法

    公开(公告)号:CN108628455A

    公开(公告)日:2018-10-09

    申请号:CN201810454070.2

    申请日:2018-05-14

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于虚拟沙画绘制方法技术领域,具体涉及一种基于触摸屏手势识别的虚拟沙画绘制方法。本发明主要为解决真实沙画绘制受限于经费,师资力量、设备等因素,目前沙画表演的教学与介绍多为小规模的培训班模式,培训学习费用较为昂贵,且由于需要专业的绘制设备,导致难于练习,相较于传统绘画,其参与门槛较高,推广较为困难的问题。本发明利用PQ Labs G4S触摸屏获取触摸位置信息,分析接触类沙画绘制手势,构建图形结构描述手势特征,采用图嵌入方法将其描述为特征向量进而对触摸手势进行分类识别,同时结合Unity3D强大的渲染功能,以像素模拟沙粒构建沙画绘制笔刷,最终实现虚拟沙画的绘制。

    一种基于流形的参数曲面重构方法

    公开(公告)号:CN105844713A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610257440.4

    申请日:2016-04-22

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G06T17/30 G06T2215/06

    Abstract: 本发明属于逆向工程中曲面重构方法技术领域,具体涉及一种参数曲面重构方法。本发明主要解决了现阶段已有的将流形用于曲面重构的方法,其坐标卡数量多,以及传统的参数曲面重构方法后期复杂的拼接操作的技术问题。本发明利用三维激光扫描仪得到三维物体的点云,并对三维点云进行精简,将精简后的点云作为控制网格的顶点,将控制顶点的环邻域参数化得到坐标卡,使得坐标卡数量明显减少,构造转换函数经坐标卡进行粘合得到参数曲面的定义域,在定义域上构造基函数,将基函数归一化得到微分流形上的单位分解,将流形上的单位分解与控制顶点复合实现曲面重构,避免了复杂的曲面片的拼接操作,适用于任意复杂拓扑的曲面重建,具有较高的效率和精度。

    基于联合相似性测度和自适应支持权重的立体匹配方法

    公开(公告)号:CN102831601A

    公开(公告)日:2012-12-19

    申请号:CN201210261000.8

    申请日:2012-07-26

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明提供一种基于联合相似性测度和自适应支持权重的立体匹配方法,具体步骤为:(1)将得到的左右视图通过校正算法校正为标准视图;(2)利用局部的基于联合相似性测度进行立体匹配代价计算,得到初始的基于像素的匹配代价;(3)利用自适应支持权重算法,为支持域中的每个像素设置支持权重,利用导向滤波器进行过滤得到平滑的基于支持域窗口的匹配代价;(4)利用WTA原则选择匹配代价取最小值时的视差值为该像素的视差值;(5)进行左右一致性检查,替换无效视差值并过滤;(6)求取目标物体的深度值。本方法可以应用于计算机视觉、机器人导航、模式识别、医学诊断、工业检测、军事应用、航空测绘等领域。

    一种融合持久同调的三维点云分类方法

    公开(公告)号:CN114581718B

    公开(公告)日:2025-04-01

    申请号:CN202210233977.2

    申请日:2022-03-10

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于计算机视觉技术领域,具体涉及一种融合持久同调的三维点云分类方法,为解决当前三维点云分类技术中缺乏对点云拓扑特征进行表征的问题,本发明在现有基于神经网络的点云分类技术PointNet++基础上,进一步引入代数拓扑学中的持久同调方法进行点云分类。首先,构建点云witness单纯复形拓扑结构,从贝蒂数和持久图两个方面量化点云的持久同调拓扑特征。其次,定义一个基于持久同调的损失函数,据此对三维点云分类的网络模型进行训练学习,得到神经网络模型各项参数。最后,利用训练好的卷积神经网络,进行三维点云的分类任务。测试结果显示,本发明显著提升了点云分类准确率。

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