一种树状形体的立体分解和分级骨架提取方法

摘要

本发明公开一种树状形体的立体分解和分级骨架提取方法，对立体进行整型边界距离变换和整型单种子点距离变换，用于构造极大中心点图；生成树状聚类图，把聚类图和极大中心点图结合提取每个聚类的中心代表点，构造分类骨架用于分类；把分叉点作为种子点进行整型种子距离变换而构造各分枝的截面；通过曲面单向距离变换构造截面的等距面，进而获得分割面而完成立体分解，即把立体分解成许多分块；最后对各个分块进行精确的欧拉距离变换，构造三维加权有向图，计算紧致中心代价值，从中提取极小扩张树；获取分块的中心骨架和到各个分割面中心的连接骨架，最终得到分级骨架。对多个数据集的测试说明本发明能够精确地进行形体的测量和形状表示。

主权项

1、一种树状形体的立体分解和分级骨架提取方法，其特征在于，步骤包括：数据提取步骤：获取立体形体的空间数据并选择整个形体的种子点；分类骨架步骤：对立体形体的空间数据进行整型边界距离变换，构造极大中心点图；对选取的种子点进行整型单种子点距离变换即只有一个种子点的距离变换，生成树状聚类图，用于寻找形体的末梢位置和分叉位置，得到分叉点并生成分叉点连接；将极大中心点图和树状聚类图结合提取每个聚类的代表点，构造具有中心性、分叉性和拓扑连接性的分类骨架，用于形体分类；体素切割步骤：确定形体分解成由柱形立体组成分类骨架的分块和分叉点，对分叉点进行局部整型种子点距离变换，寻找主枝和侧枝若干个具有相同距离值的体素截面，将主枝和侧枝截面作为种子面进行距离变换，得到体素切割面，从而分解形体为无分叉的立体形体，每个所述柱形立体为一个分块；所有这些分块的连接关系形成了一个树状拓扑结构；骨架提取步骤：对分块进行实型边界距离变换，构造包含中心程度和累加种子距离为准则的代价权值，建立极小扩张树，提取中心骨架和到各个分割面中心的连接骨架，按照原拓扑关系把骨架连接成一个完整的结构化分级骨架并且输出。