Bezier曲面和Nurbs曲面拟合在三维足迹表面重建中的应用.pdfVIP

!!!!生!星 兰垄堡l全里里墨里!：兰兰查生堡笙奎生———————————主旦塑塑壁!翌兰墨L Bezier曲面和Nurbs曲面拟合 在三维足迹表面重建中的应用 ● 肖菩 王琰平西建邵美珍 (郏州市信扈．二蠢学既信息科学系帮州市1001信箱．45000 摘要在对三维物体进行描述和识别的过程中．三维物体表面的重建是关键的第一步。本文针对用于刑侦工 作中的三维足迹稀疏数据．利用Bezier曲面和＼urbs曲面批台实现对足迹的三维表面重建。文柬给出了两种方 法的实验结果并进行了比较。 一，．j 关键词计算机视觉，曲面拟台，Bczier曲面．Nurbs曲面 ‘7’ 是我国刑事侦察的基本手段之一。足迹 1 引言 的识别需要丰富的实践经验和专门的知识，只有 近年来计算机图形学和计算机辅助设计等学 少量的足迹识别专家可以应用此种手段米进行破 ，列发展迅速，在这些应用领域中，飞机、汽车的 案。这种方式多少带有点主观性。如果将足迹浇 讣观设计、工业产品的造型设计等用到的曲孟大 铸成石膏模型．通过一些仪器测得三维数据，在 部是由离散的数据点所定义，需要用曲面拟台算 计算机上实现三维表面重建，在此基础上进行识 法从这些点构造曲面函数来描述它们。从几何匿 蹦，以判定是否为罪犯。这种方式比较客观，提 形看，相当于寻找一个曲箍来大致描述数据的趋 交法庭更有说服力，也大大地方便了破案工作。 辩。曲面拟合是计算机视觉研究的基础，三维表 因此，足迹识别计算机化具有重要的现实意义。 面重建分为两个方面，一个是函数重建．另一“ 而足迹识别的基础是足迹的三维表面重建。重建 是表面重建．广泛应嗣于虚拟现实技术、遥测和 后的效果好坏直接影响了以后的识别工作，这耍 。 遥感、现代医疗设备等高技术领域。依不同的特 求选取台适的算法来完成重建工作。 点，目前使用广泛的曲面拟合方法有参数重建法、 本文采用曲面拟合算法实现三维表面重建。 收缩逼近法、隐含曲面拟合算法等，其中参数重 ． 建法使用最广泛．同时它又是一些综合方法的基 础， 本文采用的数据是用于刑侦工作中足迹识别 型值点的区域为矩形，因此非常适合于采样间隔 的三维稀疏数据．针对数据本身精度较差等特点， 曲面的阶数较大时．由控制点组成的特征多边形 选择了参数重建法中的Bezier曲面和非均匀有理 B样条(Nurbs)曲面两种方法，并提出了直接用 数据点代替控制点的方法．实现对三维足迹的重 曲面比其特征多边形的波动小，也即Bezier曲面 建工作。 和Nurbs曲面比特征多边形所在折线更光顺，可以 看作是对特征多边形的逼近。这实际上是Bezier 2问题的提出 曲面和Nurbs曲面的凸包性和变差缩减性的表现。 分析罪犯在犯罪现场留下的足迹来侦破案件 Nurbs曲面的曲面拟台 280