自动分类一系列 2D 轮廓或 3D 闭合曲面

计算科学 分区 模式识别
2021-12-22 02:42:35

我正在计算我的工作中的一些分区,并且希望能够在给定特定分区结构时以自动方式提取信息。要了解我的想法,请查看下面附上的照片。

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给定分区,我可以轻松地提取 2D 轮廓或 3D 细胞表面的三角剖分。

是否有任何“经典”、不太复杂的方法可以将此类对象(轮廓、表面三角剖分)放入类似模欧几里得变换的类中?

在 2D 中,单元格接近于多边形,因此提取邻居数量的信息可以给出粗略的分类(五边形、六边形……)。然而,在 3D 中,事情变得更加复杂,这是我最感兴趣的。

1个回答

我找到了一种在 3D 中进行分类的方法。它不是很严格,但效果很好,而且成本也不高(120 个单元不到一分钟,可能还可以进一步优化)。主要思想是使用相似表面具有相似拉普拉斯-贝尔特拉米谱的“启发式”。

程序如下:对于每个单元格

  • 计算表面的三角剖分

  • 计算此三角剖分的前 10 个(例如)Laplace-Beltrami 特征值

  • 归一化特征值的向量(因为膨胀的表面具有重新缩放的特征值​​)

一旦我有了每个单元格的这些向量,我就会计算成对差异的范数,并寻找低于某个阈值的所有范数差异(在我的情况下,0.01 似乎工作正常)。我在问题中的 3D 分区上成功应用了该算法,并按预期获得了四个类,其中包含:4 个元素(角)、36 个元素(侧面的单元格)、60 个元素(面内部的单元格)、20 个元素(金字塔内部的细胞)。

所以看起来频谱是一个很好的可能性指标。