平面域中軸生成方法分析與研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域也越加廣泛，從而使得作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)重要研究?jī)?nèi)容的圖形圖像處理技術(shù)越來越受人們的關(guān)注。而在此研究領(lǐng)域中，如何較好地表示一個(gè)物體的形狀，是一個(gè)基本問題。目前解決這一問題所采用的最廣泛的方法是中軸表示法，它在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造、曲面擬合、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人路徑規(guī)劃、有限元網(wǎng)格劃分、模式識(shí)別、圖像分析、地理信息系統(tǒng)等方面已經(jīng)得到很好地應(yīng)用，并快速地延伸到其它領(lǐng)域。因此，隨著其應(yīng)用領(lǐng)

2、域的擴(kuò)展，對(duì)中軸提取算法質(zhì)量的要求也越來越高，而如何快速、準(zhǔn)確地提取物體的中軸成為中軸研究和發(fā)展的重點(diǎn)。
　　 本文主要以平面域的中軸提取作為研究對(duì)象，首先介紹了中軸研究的背景和意義，對(duì)中軸提取國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。研究了基于最大圓盤和基于燒草法的兩種提取模型，并對(duì)比分析了兩種模型的優(yōu)缺點(diǎn)，引出了此研究課題的研究趨勢(shì)。
　　 其次通過介紹現(xiàn)有的中軸提取算法，對(duì)目前該領(lǐng)域的主流方法進(jìn)行分析比較，指出相關(guān)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，

3、并對(duì)多邊形中軸的提取和基于形態(tài)學(xué)細(xì)化的算法進(jìn)行了改進(jìn)，主要是對(duì)變形中軸提取的繁瑣過程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以及改進(jìn)了形態(tài)學(xué)細(xì)化算法，使之連續(xù)性提高，更加符合人類視覺。
　　 最后將本文的研究重點(diǎn)放在平面連通域中軸提取算法上，也即利用平面域的邊界曲線和中軸線的精確幾何關(guān)系求取中軸線。從提取中軸線的幾何原理出發(fā)，詳細(xì)介紹了怎樣運(yùn)用微分幾何的相關(guān)知識(shí)建立起中軸提取的相伴關(guān)系模型和等距自相交模型的過程，研究了邊界曲線和其對(duì)應(yīng)的中軸線的微分幾何關(guān)系