Application of Selected Geometrical 3D Object Description Algorithms to the Problem of Model Retrieval

• Autorzy: Frejlichowski D.

Warianty tytułu

PL

Porównanie trzech podejść geometrycznych do zagadnienia reprezentacji kształtu 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the comparison of three geometrical approaches to the representation of 3D shapes is presented. Two of them are wellknown and popular, i.e. Extended Gaussian Image and Shape Histograms. They are compared with a method based on the transformation of points from Cartesian to spherical co-ordinates. For the purpose of the experiments the „Princeton Shape Benchmark” database was applied, which became popular in the task of experimental evaluation of 3D shape descriptors. The current rapid development of computer hardware makes the processing of 3D scenes faster. Hence, the description of objects in image processing, recognition and indexing is possible. Amongst many existing applications of 3D shape descriptors their usage in CAD systems, biometrics, entertainment, virtual reality and image retrieval are especially tempting. In the paper the last listed problem is analysed.

PL

W artykule opisano porównanie trzech podejść geometrycznych do zagadnienia reprezentacji kształtu 3D. Dwa spośród nich to dobrze znane i popularne techniki, tj. Extended Gaussian Image oraz Shape Histograms. Zostały one porównane z metodą opartą na przekształceniu punktów z kartezjańskiego do sferycznego układu współrzędnych. Na potrzeby eksperymentu wykorzystano bazę „Princeton Shape Benchmark”, która stała się popularna w eksperymentalnej ocenie deskryptorów kształtu 3D. Obecny szybki rozwój sprzętu komputerowego przyspiesza przetwarzanie scen trójwymiarowych. Dzięki temu opis obiektów na potrzeby przetwarzania obrazów, rozpoznawania oraz indeksowania stał się możliwy. Pośród wielu istniejących zastosowań deskryptorów kształtu 3D ich użycie w systemach CAD, biometrii, rozrywce, wirtualnej rzeczywistości oraz indeksowaniu obrazów jest szczególnie pożądane. W niniejszym artykule ostatnie z wymienionych zastosowań jest analizowane.

Słowa kluczowe

EN

3D shape description; geometrical descriptor; spherical co-ordinates

PL

opis kształtu 3D; deskryptor geometryczny; współrzędne sferyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 2
• Strony: 103--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Frejlichowski D.

• West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Faculty of Computer Science and Information Technology, ul. Żołnierska 52, 71-210, Szczecin, Poland

Bibliografia

• [1] Bronstein, A.M., Bronstein, M.M., Kimmel, R., Expression-Invariant 3D Face Recognition, In: Kittler J. And Nixon M.S. (Eds.): AVBA 2003, Lecture Notes in Computer Science, 2688 (2003), 62–70
• [2] Chmielewski L.J., Bator M., Zasada M., Stereńczak K., Strzeliński P., Fuzzy Hough Transform-Based Methods for Extraction and Measurements of Single Trees in Large- Volume 3D Terrestrial LIDAR Data, In: Bolc L. et al. (Eds.): ICCVG 2010, Part I, Lecture Notes in Computer Science, 6374 (2010), 265-274
• [3] Novotni M., Klein R., Shape Retrieval Using 3D Zernike Descriptors. Computer-Aided Design, 36 (2004), iss.11, 1047-1062
• [4] Chmielewski L.J., Scale and Rotation Invariance of the Evidence Accumulation-Based Line Detection Algorithm, CORES 2005, Advances in Soft Computing, 30 (2005), 363-370
• [5] http://shape.cs.princeton.edu/benchmark/
• [6] Frejlichowski D., A Three-Dimensional Shape Description Algorithm Based on Polar-Fourier Transform for 3D Model Retrieval, In: A. Heyden, F. Kahl (Eds.): SCIA 2011, Lecture Notes in Computer Science, 6688 (2011), 457-466
• [7] Horn B., Extended Gaussian Images, Proc. of the IEEE A.I. Memo no. 740 (1984), vol. 72, iss. 12, 1671–1686
• [8] Kang S., Ikeuchi K., Determining 3-D Object Pose Using the Complex Extended Guassian Image, IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR (1991), 580–585
• [9] Osada R., Funkhouser T., Chazelle B., Dobkin D., Matching 3D Models with Shape Distributions. Proc. of International Conference on Shape Modeling and Applications (2001), 154-166
• [10] Ankerst M., Kastenmüller G., Kriegel H., Seidl T., 3D Shape Histograms for Similarity Search and Classification in Spatial Databases, Proc. of the 6th International Symposium on Spatial Databases (1999), 207-226
• [11] Mousa, M.-H., Chaine, R., Akkouche, S., Galin, E., Toward an efficient triangle-based spherical harmonics representation of 3D objects, Computer Aided Geometric Design, vol. 25 (2008), iss. 8, 561-575
• [12] Kazhdan M., Chazelle B., Dobkin D., Funkhouser T., Rusinkiewicz S., A Reflective Symmetry Descriptor for 3D Models, Algorithmica, 38 (2003), 201-225
• [13] Hilaga M., Shinagawa Y., Kohmura T., Kunii T.L., Topology Matching for Fully Automatic Similarity Estimation of 3D Shapes, Proc. of the 28th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, (2001), 203-212
• [14] Tabia H., Laga H., Picard D., Gosselin P.H., Covariance Descriptors for 3D Shape Matching and Retrieval, Proc. of the IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. Columbus, Ohio, USA, June 2014
• [15] Novatnack J., Nishino K., Scale-Dependent/Invariant Local 3D Shape Descriptors for Fully Automatic Registration of Multiple Sets of Range Images, Proc. of the 10th European Conference on Computer Vision: Part III, Lecture Notes In Computer Science, 5304 (2008), 440 – 453
• [16] Iyer N., Jayanti S., Lou K., Kalyanaraman Y., Ramani K., Three-dimensional shape searching: state-of-the-art review and future trends, Computer-Aided Design, 37 (2005), 509-53
• [17] Valle-Chavez A., Comparasion of New Techniques of Representation for 3D Shape Data Base Retrieval, International Journal of Combinatorial Optimization Problems and Informatics, vol. 3, no. 3, (2012), 94-103
• [18] Ali S., Tran T.-T., Laurendeau D., A Comparative Survey on 3D Models Retrieval Methods, REV Journal on Electronics and Communications, Vol. 3, No. 1–2, (2013)
• [19] Frejlichowski D., An Experimental Comparison of Two Geometrical 3D Shape Representation Techniques, Computer Graphics Selected Issues, (2010), 45-55