二维手绘图形在线识别方法的研究与应用

摘要

在现代信息社会里，计算机已经进入了社会的各个领域，互联网也日益普及，人们越来越多地依赖计算机获得各种信息。随着计算机软硬件性能的不断提高，计算机图形学、模式识别、人工智能和人机交互技术等学科的迅速发展，草图识别成为近年来国内外研究的一个热点。
　　草图识别工具提供给设计师一个展现设计思维，开展创造性设计工作的平台，这已经受到了越来越多的重视和研究。在线识别技术是智能草图技术中的关键部分，是模式识别和机器视觉研究领域中的一个分支，历经了较长时间的发展，并随着计算机技术的不断进步以及计算机应用的不断普及，得到了越来越多的重视和研究。
　　本文主要研究了一种二维手绘图形的在线识别方法:通过二维输入设备采样获得的手绘形状数据为离散的点，这些数据只有当被以某种数学形式表示时有更多的实际意义，Spline即是一种常用的表示形式。
　　对手绘图形数据进行参数化，在此基础上进行了Spline拟合。然而将一个手绘图形中的全部点序列进行Spline拟合时会使即尖状角点被平滑，因而使手绘形状的这一重要特征发生了偏离。因此先对一次拟合的Spline进行曲率计算，求取曲率的极大值，确定候选角点。结合手绘速度去除伪角点，最终确定角点，从而以角点对采样点进行分段，然后对分段后的采样点进行二次 Spline拟合，此过程中由直线和圆弧本身曲率的特点更增加了对于直线和圆弧的判定替代。实验结果表明，这种方法在获得更加接近手绘者意图的平滑效果较好的手绘形状的同时，保留了重要的角点特征。

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第一章 绪论

1.1 论文选题背景

1.2 国内外研究现状

第二章 图形识别相关知识

2.1 引言

2.2 人机交互技术

2.3 草图设计概论

2.4 手写识别

2.5 识别方法流程及论文组织结构

第三章 手绘图形数据采集及预处理

3.1 引言

3.2 数据采集

3.3 识别预处理

第四章 Spline 拟合与角点检测

4.1 数据拟合与角点检测流程

4.2 参数化方法及 Spline 最小二乘拟合

4.3 曲率计算

4.4 角点特征研究与检测模型

第五章 二次拟合与图形规整

5.1 消除伪角点

5.2 二次拟合

5.3 图形判定替代

5.4 图形规整

第六章 实验结果分析

6.1 实验结果

6.2 结论

第七章 总结与展望

7.1 本文研究工作总结

7.2 存在问题及进一步工作

参考文献

攻读硕士学位期间的论文发表情况

致谢