機械零件幾何模型資料庫搜尋之研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：12

、訪客IP：18.221.187.121

姓名

許峰健(Feng-Chien Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

機械零件幾何模型資料庫搜尋之研究
(Search for the Information Bank of Mechanical Geometric Models)

相關論文

★ 適應性類神經模糊控制器於泵浦系統之應用	★ 自調式類神經PID控制於超音波馬達之應用
★ 共模干擾對儀表放大器之可靠度分析	★ 自走式銲接機械手臂之遠端遙控
★ 三角網面為基礎之曲面設計系統發展與應用	★ 應用RBF類神經網路於超音波馬達之位置控制
★ 衛星星系於氣象觀測之設計與研究	★ 強健適應性類神經控制研究
★ 膨脹侵蝕法於影像內插運算與三維曲面重建之研究	★ Nanosat極微衛星電源系統規劃與分析
★ 應用類神經網路與模糊控制於泵浦量測系統的研究	★ 斷層影像之B-Spline 參數曲線與曲面重建研究
★ 低成本微衛星之氣象觀測任務與星系設計	★ 雙輸入雙輸出模糊控制於泵浦控制之研究
★ 類神經網路理論於逆向工程曲面重建之研究	★ 平面影像之對齊與相似度評估

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

近年來，隨著電腦輔助設計與製造(CAD/CAM)技術的快速成長，機械零件幾何模型資料量日漸龐大。因此，一個有效率的機械零件幾何模型搜尋系統去協助使用者查尋或取出所要的3D幾何模型是重要的。機械零件幾何3D幾近模型資料，由於擁有局部微小特徵會產生許多三角網格，所以會大量增加機械零件3D模型的幾何資料。本研究發展一個允許查詢者以簡略的模型外形草圖為輸入，可以在機械零件幾何3D 模型資料庫中搜尋出符合查詢者期待的機械零件幾何3D 幾何模型。由於輸入之草圖資料遠少於機械零件幾何3D模型資料，其查尋或取出比對之困難度增加，發展啟發性幾何模型思考邏輯來過濾機械零件幾何3D模型的局部微小特徵，簡化模型資料結構，可增加比對容易度和增加運算速度。
在本研究中，草圖與機械零件幾何3D模型之比對搜尋，係先將機械零件幾何3D模型資料庫中的模型進行微小特徵的簡化與幾何重建，使得搜尋範圍可以減小。利用草圖的模型凹角特徵，找尋機械零件幾何3D模型的初始投影角度和初始投影圖後，利用計算出簡化的草圖模型幾何中心和機械零件幾何3D模型初始投影圖的幾何中心，將兩向量重疊以增加初比對的準確性。經過以上兩步驟後，再進行ICP演算法疊代計算比對，找出可能符合查詢者期待的3D 幾何模型。最後，將搜尋出的模型依較有可能符合查詢者期待之模型的順序排列，並顯現出3D幾何模型的外型。經由這些步驟，讓查詢者能順利的搜尋出所想要的3D幾何模型。

摘要(英)

With the development of Computer Aided Design/Manufacture in recent years, the data of geometric models has been growing rapidly, how to build an efficient 3D model search engine become urgent. The slight characteristics in the 3D geometric model make increases the machine parts 3D model the geometry material. In this paper, subsequently cooperate with the searcher that use the way of sketch contour to proceed the data comparison, searcher for in the 3D model information bank conforms to the inquiry anticipation similar 3D geometric model. Because the data of sketch is the less than in the 3D geometric model, using the Heuristic Geometric Reasoning method to simplify the slight characteristics.
In this research, First, we will reconstruct the partial small characteristic of the model, that is in the 3D model information bank; Then initial projection is obtained form geometric characteristics and finds the geometry center of the sketch and 3D model initial, let to overlap the geometry center because that can increase compares to accuracy; Following to discover possibly 3D geometry model by the ICP algorithm; Finally, show the possibly 3D geometry model originally the appearance. By way of these steps, Lets searcher can discover 3D geometry model, that are they wanted.

關鍵字(中)

★ 模型重建
★ 搜尋引擎
★ 比對

關鍵字(英)

★ search engine
★ model reconstruction
★ matching

論文目次

中文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究目的與方法 2
1-3 文獻回顧 7
1-4 論文結構 11
第二章三角網格模型簡化與重建 12
2-1 前言 12
2-2 幾何模型資料結構分析 13
2-2-1 STL檔案格式 13
2-2-2 STL檔案之化簡 18
2-3 局部微小特徵搜尋與判別 24
2-3-1 局部微小特徵定義 24
2-3-2 局部微小特徵判別方式 25
2-4 模型簡化與幾何重建 34
2-4-1 頂點重建 35
2-4-2 局部微小特徵簡化 38
第三章模型資料庫比對與搜尋 40
3-1 前言 40
3-2 投影幾何轉換 40
3-2-1 座標轉換 40
3-2-2 投影方法及投影轉換 44
3-2-3 Z-Buffer 51
3-3 ICP演算法 53
3-4 ICP應用與比對結果排序 61
第四章系統實行與實例分析 67
4-1 前言 67
4-2 模型上的局部微小特徵之簡化實例分析 67
4-3 草圖輸入之資料庫比對 78
第五章結論與未來展望 101
5-1 結論 101
5-2 未來展望 102
參考文獻 103

參考文獻

[1] P. Min, J. Chen, and T. Funkhouser, “A 2D Sketch Interface for a 3D Model Search Engine”, SIGGRAPH 2002 Technical Sketches, p. 138, July, 2002.
[2] D. Y. Chen and M. Ouhyoung, “A 3D Model Alignment and Retrieval System”, Proc. Of International Computer Symposium, Workshop on Multimedia Technologies, Vol. 2, pp. 1436-1443, Hualien, Taiwan, Dec. 2002.
[3] K Park. and D.J. Cannon, “Recognition and Localization Of a 3D Polyhedral Object Using a Neural Network”, Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.4, pp.3613-3618, April 1996.
[4] G.N. Bebis and G.M. Papadourakis, “Object Recognition Using Invariant Object Boundary Representations and Neural Network Models”, Pattern Recognition, Vol.25, No.1, pp.25-44,1992.
[5] Y. Okada,“3D Model Database System By Hand Sketch Query and Its Intuitive Interface”, 13th European-Japanese Conference on Information Modeling and Knowledge Bases(13EJC), Kitakyushu, Japan, pp.889-892,2003.
[6] R. Osada, T. Funkhouser, B. Chazelle, and D. Dobkin, “Shape Distributions”, ACM Transactionsons on Graphics, Vol. 21, No. 4, pp.807-832, Oct. 2002.
[7] R. Osada, T. Funkhouser, B. Chazelle, and D. Dobkin,“Matching 3D Models With Shape Distributions”, Shape Modeling International, pp.154–166, May 2001.
[8] Paul J. Besl and Neil D. Mckay, “A Method for Registration of 3-D Shapes”, IEEE Transactions Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.14, No2, February 1992.
[9] G.H. Golub and C.F. Van Loan, “Matrix Computation”, Baltimore, MD: Johns Hopkins Univ. Press, 1983.
[10] P.H. Schonemann, “A Generalized Solution to the Orthogonal Procrusted Problem”, Psychometrika, Vol.31, No.1, 1996.
[11] D.V. Vranic, D. Saupe, and J. Richter, “Tools for 3D-objects Retrieval: Karhunen-Loeve Transform and Spherical Harmonics”, Proceedings of the IEEE Workshop Multimedia Signal Processing, Cannes, France, 2001.
[12] 蔣柏笙, “平面影像之對其與相似度評估”, 碩士論文, 國立中央大學機械工程學系, 2005.
[13] 陳建安, “多面幾何模型逆投影分析之研究”, 碩士論文, 國立中央大學機械工程學系, 2008.
[14] Cho-Huak The, and Roland T. Chin, “On the Dectection of Dominant Points on Digital Curves”, Proceedings of the IEEE Transactions On Pattern Analysis And Machine Intelligence, Vol.11,No.8, pp.859-872, August 1989.
[15] J.Z.C. Lai and J.M. Lin, “Recognizing Partially Occluded 2-D Parts Based on the Tracing of Feature Points”, Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.2, pp.1796-1801, 1991.
[16] P.C. Yuen, “Dominant Point Matching Algorithm”, ELECTRONICS LETTERS, Vol. 29 No. 23, pp.2023-2024, 1993.
[17] P.C. Yuen and W.M. Tsang, “Local Feature Detector Using 3-point Matching and Dynamic Programming”, Image and Vision Computing, Vol 13, No. 3, pp.179-187 April 1995.

指導教授

莊漢東(Han-tung Chuang)

審核日期

2009-7-7

推文