骨架提取之基于模板匹配的细化方法

体素的3*3*3邻域有2^26次方种情况，这篇论文给出的方法是，给出了简单点的邻域模板，满足模板的体素就是可以删除的简单点。模板有6个方向（Up、Down、North、South、West、East），以上M1到M6是针对体素U方向的，其他方向的模板只需要把U方向的模板进行旋转获得，以UD为垂直线顺时针分别旋转90°、180°、270°得到的是East、Down、West方向的模板，前后两个方向的模板则通过另外两个方向旋转获得。

模板有4类元素：0代表没有体素、1代表有体素、黑点代表不在乎它有没有体素、X代表它们当中至少有一个体素。

这个方法还满足了下列评判标准：

• 保拓扑
• 几何上要保持结果在模型中心
• 孤立点和线要保持不变
• 2*2*2的立方体在经过操作后会发生变化

骨架上的体素分成三种类型：线端点体素（点邻居只有1个）、线中间体素（点邻居只有2个）、交叉部分体素（点邻居至少2个）。

在一些对称的地方可能会造成体素消除过度，即一条线上剩下两个体素宽，他们被同时删除，就导致了这条线上被过度消除。

对模板进行一个下标指定，有助于理解。

在论文中的验证部分，作者给出了模板的一些特点和证明这个方法合理的论述。

其中特点有：

• 所有模板下标5的一定是0
• 下标18到26一定有一个体素
• 下标2如果是1，那么下标11一定是1。（6与14、8与16、4与13也是如此）
• 如果一个体素满足所有模板，那么它的边邻居去掉点邻居的集合中的体素都不能删除
• 如果一个体素能被M2、M3、M4及其衍生模板删除，那么下标22的体素不能删除