近年来,由于计算机图形扫描设备和几何造型软件的普及,以及图形处理硬件性价比的提高,越来越多的三维模型在各个领域中得到了广泛地应用。三维模型数据成为继图像、声音和视频后的又一种新的多媒体数据类型。同时,互联网技术的发展增强了人们获取三维模型的能力,并为三维模型资源的传播和共享创造了条件。三维模型作为新一代的多媒体数据,用户对三维模型的需求提出了以模型特征为基础的三维模型检索问题。而研究和开发三维模型检索系统帮助用户快速、准确地找到自己所需的三维模型,是一个重要课题。三维模型检索的关键问题是如何有效地提取三维模型的特征。本文在调研国内外相关研究成果的基础上,对三维模型的特征提取方法进行了研究,着重研究基于对称特征的三维模型特征提取方法,通过理论分析和实验结果验证该方法的可行性和有效性。论文的主要创新点如下:一、本文提出了增强的反射对称描述符。我们将反射对称的计算方法引入三维模型的投影图像中,使得增强的反射对称描述符不仅适用于三维模型检索,而且适用于二维图像检索,是本文的一个创新点。二、本文提出了旋转对称描述符。在旋转对称描述符的驱动下,结合统计特征进行分步检索。该方法大大提高了只采用统计特征单独检索的效率,是本文的第二个创新点。本文的主要内容如下:(1)介绍了三维模型检索的研究背景,同时回顾了现有的基于形状的三维模型特征提取技术,对典型的三维模型检索系统框架进行分析,并对现有的模型预处理技术以及相似性匹配方法和性能评价指标等方面的研究进展进行综述。(2)形状描述是形状匹配的基础,它直接影响目标识别匹配结果的正确性。本章提出了一种基于反射对称特征的三维模型描述方法。该方法主要从不同的视点投影模型得到其视图特征,然后计算图像的反射对称描述符以及傅立叶描述子,最后把这两种描述符相结合得到增强的反射对称描述符,进而利用增强的反射对称特征之间的L2距离度量任意三维模型之间的相似性。该描述方法不仅适用三维模型检索,而且适用于二维图像的检索,特别是目前的三维模型检索系统中常见的二维草图的查询接口。(3)提出了基于旋转对称信息的三维模型描述方法。针对统计特征只是适合粗分类的不足之处,利用旋转对称特征与统计特征相组合方法进行分步检索。首先分别计算模型的k-重旋转对称特征及统计特征,然后根据模型的旋转对称特征检索出M个最相似模型,最后根据模型的统计特征从M个模型中检索出N个最相似模型作为最后的检索结果,M>>N。