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一种基于热核的三维人体网格模型分割方法
摘要
本文提出一种基于热核的三维人体网格模型分割方法。该方法利用热核的局部最大值特性，将热核分为多个子块，再通过空间互补的方式组合得到完整的热核。在此基础上，我们将人体模型分为多个子区域，利用热核的特性进行自动分割。经过实验验证，在不同姿势和位置下，该方法均能准确地分割人体模型。该方法具有应用广泛、准确性高等优点，为人体模型分割提供了一种新方法。
关键词：热核；三维人体网格模型；分割方法；自动分割；准确性
Abstract
Inthispaper,athree-dimensionalhumanbodymeshmodelsegmentationmethodbasedonthermalnuclearisproposed.Thismethodusesthelocalmaximumcharacteristicofthermalnucleartodividethethermalnuclearintomultiplesub-blocks,andthencombinesthemthroughspatialcomplementaritytoobtainacompletethermalnuclear.Onthisbasis,wedividethehumanbodymodelintomultiplesub-regionsandusethecharacteristicsofthermalnuclearforautomaticsegmentation.Throughexperimentalverification,themethodcanaccuratelysegmenthumanbodymodelsindifferentposturesandpositions.Themethodhastheadvantagesofwideapplicationandhighaccuracy,providinganewmethodforhumanbodymodelsegmentation.
Keywords:ThermalNuclear;Three-dimensionalHumanBodyMeshModel;SegmentationMethod;AutomaticSegmentation;Accuracy
引言
三维人体网格模型广泛应用于虚拟现实、计算机动画、医学图像分析等领域。而针对人体模型的分割问题，一直是计算机图形学、计算机视觉和医学图像分析等领域研究的热点问题之一。对人体模型的准确分割，不仅有助于提高虚拟现实和计算机动画的真实感和逼真度，同时也可以为医学图像分析提供辅助诊断。
目前，针对人体模型分割的方法主要有基于深度学习、基于图论和基于边界分割等。然而，这些方法存在不同程度的缺点，如深度学习模型的训练复杂度高，边界分割对边缘不清晰的人体模型效果较差。因此，本文提出一种基于热核的三维人体网格模型分割方法。
方法介绍
1.热核计算
热核是指在一定区域内，粒子通过不断发生碰撞，趋于达到平衡时所表现的二阶热运动的性质。热核的局部最大值特性是本方法的核心。对于给定的人体模型，我们首先基于网格建立其相邻矩阵，然后定义初始温度分布。这里温度分布可以是人体表面温度、体内某一器官的局部温度等等。接下来我们运用热核扩散方程计算出热核分布，并取得局部最大值点。
2.子块分割
为了实现高精度的人体模型分割，我们将热核分为若干子块。根据局部最大值特性，每个子块的热核仅在该点周围一定半径内扩散。通过空间互补的方式组合子块，可以获得完整的热核分布。
3.自动分割
通过热核计算和子块分割，我们得到了完整的人体热核分布。为了将热核应用于人体模型的分割，我们需要将人体模型分为多个子区域。采用聚类分析方法，将整个人体模型划分为若干簇。在原始热核分布中，不同簇内的局部最大值点对应的热核可以进一步分割为对应簇内邮局部热核。由此，我们可以自动完成人体模型的分割工作。
实验结果
为了验证基于热核的三维人体网格模型分割方法的准确性和鲁棒性，我们选取了多种人体模型及其不同姿势、位置下的图像数据。实验结果表明，本方法能够精确、自动地对人体模型进行分割。
结论
本文提出了一种基于热核的三维人体网格模型分割方法。该方法通过利用热核的局部最大值特性，将热核分为若干子块，并通过空间互补的方式组合得到完整的热核。在此基础上，通过聚类分析的方式将人体模型分为多个子区域，并利用热核的特性进行自动分割。实验结果表明，该方法具有应用广泛、准确性高等优点，为人体模型分割提供了一种新方法。未来，我们将继续优化算法，提升分割准确度和速度。