三维模型检索系统技术方案

本发明专利技术涉及一种三维模型检索系统，其包括客户端及与该客户端连接的应用服务器端，其中，客户端中含有用户界面，且该界面用以向系统提交查询关键字和上传三维模型，及提供用户对三维模型进行交互式检索和结果显示；应用服务器端包括数据库，其存储各种三维模型及特征数据；相似性度量模块，其对三维模型的相似度进行计算；检索模块，其调用相似性度量模块且根据用户所输入的查询关键字对三维模型进行检索及显示检索结果。通过该所述三维模型检索系统既可实现对三维模型检索又可实现对三维模型进行入库的动作，并且该检索和显示方式直观又方便，有助于用户及时准确的检索和察看三维模型，且其操作方便、扩展性强，并给研究工作提供了极大的便捷性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检索系统，特别是涉及一种对三维模型进行检 索的系统。
技术介绍
析与匹配技术也即将会推动其他相关 应用领域的发展。而对于三维模型的检索，由于三维模型扫描设备使物体模型的获取变得可行和更加容易；众多三维建模软件和工具使三维模型的设计 变得简便；以及三维模型的复用亦使得设计(CAD)思路发生变化，即 从如何构造三维模型到如何寻找获取模型，以及从现有模型如何构造 出新模型；从而也使得三维模型的检索越来越来受到科学研究与工程 技术人员的重视。面对上述好处，即而对三维模型的应用需求也在迅速增长，与此 同时，也产生一个问题，即，在面对如此庞大的三维模型数据库时， 如何在其中迅速查找到所需的模型。因此，三维模型检索亦也成为继图像、视频检索之后的又一个热 门课题。
技术实现思路
因此，本专利技术提出了一种可实现对包括通用模型在内的所有三维 模型进行检索的系统，且通过该系统用户可很方便的对三维模型的特 征进行提取，对三维模型进行查询、搜索，以及对所提交的三维模型 进行识别，同时，亦提供对三维模型进行入库的功能。本专利技术所述三维模型检索系统包括至少一客户端，且在该客户端 中亦包括有一用以提供用户对三维模型进行交互式检索和显示的用户界面；以及一应用服务器端，其与上述客户端相连，且根据用户提 交的查询关键字对三维模型特征的进行提取并计算出特征描述符，并 将根据该特征描述符生成的与之对应的特征数据存放入数据库中，以 及显示三维模型的检索结果之应用服务器。其中，所述应用服务器进一步包括一数据库、一相似性度量模块、 一检索模块以及一入库模块，其中，所述数据库为包括一模型库，且 在该模型库中存储有各种三维模型以及与三维模型相关的附加属性； 另，其进一步还包括一特征库，且该特征库用以存储对应不同三维模 型且对照该三维模型采用不同检索算法而入库的特征数据；所述相似 性度量模块用以对三维模型的特征进行提取，并且对该査询三维模型 和目标三维模型的相似度进行计算；所述检索模块则为通过调用上述 相似性度量模块并且根据用户所输入的查询关键字对三维模型进行 检索和结果显示；所述入库模块为通过调用上述相似性度量模块对三 维模型进行相关入库及生成索引等操作，并将利用上述相似性度量模块对所入库之三维模型而提取的特征向量存入上述数据库中，以及根 据入库的分类文件产生特征距离矩阵数据并将该数据存入数据库中。 通过本专利技术所述三维模型检索系统，用户既可实现对所提交的关 键字或者对数据库库内的模型进行检索查询，又可对三维模型执行入 库的动作，且本系统亦集成了多种检索算法，提供了多种检索结果的 显示形式，并且该系统所提供察看方式既直观又方便，有助于用户及 时准确的查询到三维模型，以及该系统操作方便、扩展性强，亦为后 续的研究工作提供了极大的便捷性。附图说明图1为本专利技术所述三维模型检索系统的系统架构图2为本专利技术所述三维模型检索系统的系统流程图3为检索模块的对三维模型进行检索的方法流程图4为入库模块的三维模型入库流程图5为本专利技术所述三维模型检索系统的一实施例的功能模块图。具体实施例方式下面结合附图以及实施例来对本专利技术所述三维模型检索系统作 进一步的详细说明。参照图1中所示，本专利技术所述三维模型检索系统包括至少一客户 端20以及一应用服务器端30，其中，所述客户端20可为一计算机， 又，其也亦可与所述应用服务器端30位于一计算机中，且在该所述客户端20计算机中包括有用以提供用户对三维模型进行交互式检索 和显示的用户界面201，即，用户通过该界面可以进行三维模型的交 互搜索或者显示等相关操作；所述应用服务器端30与上述客户端20 相连，且其根据用户提交的查询关键字对三维模型特征的提取并计算 得出特征描述符，并将根据该特征描述符生成的特征数据存放入数据 库300中，以及显示三维模型的检索结果。再结合图5中所示，所述应用服务器端30中包含一数据库300、 一相似性度量模块302、 一检索模块301以及一入库模块303。其中，所述数据库300为用以存放各种三维模型、对应于三维模 型的特征数据、特征距离矩阵数据以及与三维模型相关的附加属性， 且其包括一模型库3002和一特征库3001 ，在该所述模型库3002中， 存储有各种三维模型以及与三维模型相关的附加属性，且该上述存储 各种三维模型可用以在后续的检索或者入库中进行检索和算法测试； 在所述特征库中，存储有对应不同三维模型且对照每三维模型采用不 同检索算法入库的特征数据以及根据入库模块生成的且与模型库和 分类文件对应的特征距离矩阵数据。上述特征数据为检索算法对指定的入库的三维模型进行特征提 取和计算后的数据，且不同的检索算法对应不同的特征数据，而不同 的检索算法其计算后的特征描述符也亦不同，即该不同的特征描述符 所对应的特征数据格式也会有所区别。另，上述三维模型所谓之相关三维模型的附加属性，在具体实施 中可以表现为该三维模型的縮略图。所述相似性度量模块302为在用户输入査询关键字后用以对查 询三维模型和目标三维模型的相似度进行计算，参照图3中所示之有 关査询检索流程图，即，当用户提交查询关键字后，即通过该相似性 度量模块302对所査询之三维模型的特征进行提取，然后将其与自特 征库3001中调取的特征描述符进行距离计算并得到相似度排序结 果，也即将所述的査询三维模型与目标三维模型的相似度进行计算。又，该相似性度量模块302为集成了多种模型相似性度量方法， 如基于体素化与球面调和表示的方法(VOX、 VOXSH)等。此外，该所述相似性度量模块302亦还包含有一预处理单元 3023、 一距离计算单元3022以及一特征提取单元3021，且所述预处 理单元3023为用以对三维模型进行预处理，即其可在所査询之三维 模型在空间中具有各种各样的位姿时，用以将该所述位姿调整到统一 的坐标系中，以便对该三维模型进行标准化处理，方便对该三维模型 的特征描述符进行计算；或者在三维模型文件不处于同一数据结构 时，将该所述三维模型文件存放于统一的数据结构中等等。而所述距 离计算单元3022为用以计算查询三维模型与目标三维模型的相似 度，即，在査询三维模型和目标三维模型的特征描述符之间进行距离 计算从而得出模型之间的距离，且该距离计算单元3022中包含有多 种距离算法，比如欧式距离算法、曼哈顿距离算法，Hausdorff距 离算法等算法。所述特征提取单元3021则用以根据用户所提交的查 询关键字对查询模型的特征进行提取并计算出特征描述符。所述检索模块301包括一査询单元3011和一显示单元3012，且其通过调用上述相似性度量模块302对用户所提交的查询关键字对 三维模型进行检索以及将检索结果显示给用户。其中，用户通过所述 查询单元3011向上述显示单元3012提交查询关键字，且该其中所述 之关键字可为文本关键字、二维或者三维草图关键字、三维模型关键 字等；所述显示单元3012则通过调用所述相似性度量模块302对该 用户通过查询单元3011提交的查询关键字进行特征提取并计算得出 特征描述符以及模型之间距离计算，并且将计算的距离进行排序，以 及将该检索到的三维模型一一的透过用户界面201直观的显示给用 户。另外，上述显示单元3012支持用户采用多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维模型检索系统，其特征在于，该系统包括：　　　　至少一客户端，其包括有用户界面，且该用户界面为用以向系统提交查询关键字以及上传三维模型，并提供用户对三维模型进行交互式检索和结果的显示；以及　　　　一应用服务器端，其与上述客户端相连，且在该应用服务器端包括有：　　　　一数据库，其包括一模型库和一特征库，且在该模型库存放有各种三维模型，特征库中存放有对应于三维模型的特征数据；　　　　一相似性度量模块，其与上述数据库相连，且用以对三维模型的相似度进行计算以及对三维模型的特征进行提取并计算；　　　　一检索模块，其分别与上述相似性度量模块和数据库相连接，且该检索模块包括一查询单元和一显示单元，其中，该查询单元为向显示单元提交查询关键字，而显示单元则为用以调用上述相似性度量模块根据用户所输入的查询关键字对三维模型进行检索，以及将检索结果予以显示；以及　　　　一入库模块，其分别与上述相似性度量模块以及数据库相连接，且该入库模块包括一入库接口单元和一索引单元，且该索引单元为通过调用相似性度量模块对入库接口单元提交的一个或者多个三维模型的特征进行提取并计算得出特征描述符，并将该特征描述符所对应的特征数据存放入特征库中。...

【技术特征摘要】
1.一种三维模型检索系统，其特征在于，该系统包括至少一客户端，其包括有用户界面，且该用户界面为用以向系统提交查询关键字以及上传三维模型，并提供用户对三维模型进行交互式检索和结果的显示；以及一应用服务器端，其与上述客户端相连，且在该应用服务器端包括有一数据库，其包括一模型库和一特征库，且在该模型库存放有各种三维模型，特征库中存放有对应于三维模型的特征数据；一相似性度量模块，其与上述数据库相连，且用以对三维模型的相似度进行计算以及对三维模型的特征进行提取并计算；一检索模块，其分别与上述相似性度量模块和数据库相连接，且该检索模块包括一查询单元和一显示单元，其中，该查询单元为向显示单元提交查询关键字，而显示单元则为用以调用上述相似性度量模块根据用户所输入的查询关键字对三维模型进行检索，以及将检索结果予以显示；以及一入库模块，其分别与上述相似性度量模块以及数据库相连接，且该入库模块包括一入库接口单元和一索引单元，且该索引单元为通过调用相似性度量模块对入库接口单元提交的一个或者多个三维模型的特征进行提取并计算得出特征描述符，并将该特征描述符所对应的特征数据存放入特征库中。2. 如权利要求1所述的三维模型检索系统，其特征在于，所述入库模块进一步包括一测试单元，该单元亦与入库接口单元和特征库连 接，且用以对三维模型检索进行测试及验证。3. 如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃征，贾骥，陈俊英，衡星辰，王卫红，刘宇，曹玉辉，
申请(专利权)人：覃征，贾骥，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]