三維網(wǎng)格無參考質(zhì)量評估方法研究.pdf

1、隨著3D打印和真三維顯示技術(shù)的發(fā)展，三維網(wǎng)格相關(guān)技術(shù)又重新成為了研究熱點。三維網(wǎng)格在獲取或處理過程中都可能引入噪聲，準確地估計噪聲強度并以此為基準來優(yōu)化相應(yīng)算法、減少噪聲的引入具有十分重要的意義。另外，針對三維網(wǎng)格的顯示應(yīng)用場景，噪聲的引入會造成一定的視覺失真，嚴重影響人們的視覺體驗。因此，有必要深入研究噪聲強度和失真之間的關(guān)系，建立三維網(wǎng)格質(zhì)量評估模型，并根據(jù)三維網(wǎng)格質(zhì)量來調(diào)整、優(yōu)化相關(guān)的獲取或處理算法，使三維網(wǎng)格更加符合人的主觀感受

2、。然而，在有些情況下原始網(wǎng)格是無法獲取的，這會增加噪聲估計和失真評價的難度，此時如何準確的估計噪聲強度并評估噪聲所帶來的視覺失真是當前研究的核心問題。
　　針對三維網(wǎng)格在獲取或處理過程中引入的噪聲，本文提出了一種無參考的三維網(wǎng)格噪聲強度估計模型，該模型通過比較三維網(wǎng)格強邊緣區(qū)域的特征在濾波前后的變化情況來對三維網(wǎng)格的噪聲強度進行估計。首先，使用雙邊濾波器對網(wǎng)格進行平滑濾波，盡可能去除網(wǎng)格表面的噪聲，并保留網(wǎng)格的強邊緣。在此基礎(chǔ)上，

3、采用張量投票的方法提取出三維網(wǎng)格表面的強邊緣區(qū)域，通過分析頂點鄰接面法向量的協(xié)方差矩陣獲取張量特征值，并采用K均值算法根據(jù)特征值對頂點進行聚類，將三維網(wǎng)格表面頂點劃分為邊緣、平面、拐角三類。最后，根據(jù)強邊緣上頂點法向量的一致性特點，采用了法向量夾角平均值在濾波前后的差值來反映噪聲強度的大小。實驗結(jié)果表明，噪聲強度模型所估計出的噪聲強度與真實噪聲強度之間的相關(guān)性達到了0.94以上。
　　針對噪聲給三維網(wǎng)格所帶來的視覺失真，在噪聲強度

4、估計模型的基礎(chǔ)上，本文提出了一種三維網(wǎng)格客觀質(zhì)量評估模型，該模型考慮了視覺掩蔽效應(yīng)對噪聲引起的網(wǎng)格質(zhì)量失真的影響。首先對網(wǎng)格進行自適應(yīng)平滑處理，利用三維網(wǎng)格表面曲率在平滑前后的差值來反映表面粗糙程度的大小。為了獲取三維網(wǎng)格的原始粗糙程度，在計算粗糙程度的過程中也采用雙邊濾波器對網(wǎng)格進行了去噪聲處理，并根據(jù)噪聲強度的大小調(diào)整濾波強度。網(wǎng)格質(zhì)量評估模型利用噪聲強度和表面粗糙程度兩種因素來對三維網(wǎng)格的視覺失真進行評估，實驗結(jié)果表面，質(zhì)量評估模