22、从线性表示到对象部件：基于骨架的对象分解方法

从线性表示到对象部件：基于骨架的对象分解方法

1. 研究概述

在形状描述的结构方法框架下，探讨了使用骨架进行对象分解的问题。对象分解从对骨架的适当划分开始，骨架划分的元素随后被用作种子，以恢复对象被分解成的各个区域。还会执行合并过程，以使最终的分解符合人类感知，并且在对象以不同姿势或大小呈现时保持稳定。

2. 研究背景

2.1 结构方法对复杂形状对象描述的作用

描述具有复杂形状的数字对象时，采用结构方法可以类比人类观察者的方式，将对象分解为多个具有简单形状的部分，然后根据这些部分的描述以及它们之间的空间关系来描述整个对象。

2.2 形状理解的研究方向

形状理解在感知心理学文献和计算机科学领域都有研究。计算机科学家希望引入工具，使机器能够像人类一样理解形状。

2.3 对象表示方案与形状解析

形状解析为组件可以通过处理对象的表示方案来实现，主要有边界表示和基于区域的表示（骨架）两种。
- 边界表示 ：主要用于二维对象分解，提出并成功使用了最小值规则和捷径规则，但将这些规则扩展到三维对象情况较为复杂，只有少数方法被提出。
- 基于区域的表示（骨架） ：可用于二维和三维对象，通过骨架划分实现对象分解。特别是对于被视为由带状部分组成的对象，骨架划分引导的分解方法更为适用。因为对象的骨架是对象的一个子集，与对象具有相同的拓扑结构，由对称放置在对象内的曲线组成。对于带状对象，骨架的曲线与对象的部分之间存在明显的一一对应关系。对于厚度和形状可变的对象，骨架仍可用于引导分解，但需要对骨架的