高斯曲率与波域LMS算法相结合的图像去噪扩散模型

本文在充分研究传统PM模型的基础上,针对传统模型在模糊边缘细节等信息的不足,先利用图像的几何属性将高斯曲率作为检测算子引入到扩散模型中,将它作为扩散系数来保护边缘控制扩散,从而建立基于高斯曲率的图像去噪模型。考虑到噪声和图像的重要特征都集中在图像的高频部分,再采用小波变换进行小波分解,提取图像的高频部分,在小波域中运用最小均方误差(LMS)算法设计自适应阈值,进一步控制上述新扩散模型的扩散强度,提升去噪效果,建立基于高斯曲率与最小均方误差法的波域PM改进模型,最后将低频部分和经过新模型处理的高频部分进行小波重构,得到最终的去噪图像。实验结果表明,本文方法不仅能够有效去除图像噪声,同时也提升了对重要信息的保护。

基于高斯曲率的航空模锻件点云降噪方法研究

为了让大型航空模锻结构件全型面海量三维点云数据在高效降噪过程中避免过度光顺而丢失边缘特征点,论文提出了基于高斯曲率的分区域双边点云降噪方法。首先将散乱点云栅格化进行降采样,剔除了第一类噪声点;然后基于高斯曲率对点云分区域,同时添加欧式距离权重来保持点云空间特征,利用改进的双边滤波方法去除第二类噪声。最后在开源PCL1.10.1平台上,验证了论文点云降噪方法的有效性,试验表明论文点云滤波方法在点云降噪的同时,在避免曲面过度光顺和保持边缘特征方面有一定的效果。

广义管状曲面上的高斯曲率

利用Bishop标架定义了三维欧氏空间中一种广义管状曲面,该类曲面的参数曲线恰为曲率线。计算该类曲面的两个主曲率,证明了如果该类曲面具有非零的常高斯曲率,则其中心曲线必定是一个平面圆周。

高斯曲率绝妙定理的表示公式的几种形式

考虑高斯曲率绝妙定理的公式表示问题.运用曲面论基本方程的矩阵表示法,直接推导出了高斯曲率绝妙定理的隐式表示公式和显式表示公式,指出了高斯曲率内蕴隐式公式的验证过程,给出了高斯曲率内蕴计算公式的Liouville形式的推导过程.

薄板损伤检测的高斯曲率模态差方法

采用结构损伤前后振动的曲率模态差来检测薄板结构的损伤,引入微分几何理论中曲面上一点的高斯曲率概念,通过该点上两个主曲率求其高斯曲率,同时用中心差分求解薄板结构损伤前后的曲率模态值,利用其差值确定薄板的损伤位置,进而确定损伤程度。数值仿真的损伤检测算例表明,曲率模态检测方法的损伤识别精度令人满意。

基于高斯曲率极值点的散乱点云数据特征点提取

提出了一种快速提取散乱点云数据特征点方法,首先求出空间一点邻域内的曲面片模型,在此基础上利用梯度法搜索曲面上的高斯曲率极值点。然后再以该点作为搜索曲率极值点的初始点,根据判定准则搜索该点附近的曲率极值点。曲率极值点的搜索方法是边拟合局部曲面边搜索高斯曲率极值点,在搜索曲率极值点时,只需计算高斯曲率极值点附近点的曲率值。避免了传统算法中由于需要求出所有测量点的曲率值,然后进行比较求得曲率极值点而耗时间的缺点,从而提高了搜索效率。

运用高斯曲率法预测煤层天然裂隙发育区

论述了高斯曲率法预测煤层天然裂隙发育区的基本原理和方法.计算了沁水盆地3号煤层的高斯曲率.在分析高斯曲率与试井渗透率、煤层宏观裂隙的对应关系的基础上,提出了高斯曲率法的裂隙发育区分类标准.依据该标准将3号煤层天然裂隙划分为4级发育区,进而预测出3号煤层渗透率的分布概况.分析表明,高斯曲率法可相对真实地反映煤层曲面形态变化,用该方法预测煤层天然裂隙发育区是切实可行的.

高斯曲率约束的MRG骨架提取优化算法

三维模型的骨架保持了模型的拓扑特性,并被广泛应用于模型相似性比较、计算机动画及压缩等领域.根据多分辨率Reeb图的原理,提出了一种基于离散高斯曲率约束的骨架提取优化算法.通过计算网格顶点的离散高斯曲率判断曲面局部凸凹特性,以获取模型表面的双曲极值点作为约束点;并依据约束点及其邻域的μ函数值产生的分裂线进行区域细分,获得子连通区域、确定关节点、形成优化的骨架结构.实验结果表明,该算法有效地突出了模型的拓扑分支特征以及模型表面的细节,提高了骨架提取的精度和效率.

基于高斯曲率识别板式无砟轨道中CA砂浆脱空伤损

板式无砟轨道中CA砂浆在列车荷载、环境温度等多种作用下容易产生脱空等伤损,准确检测出这些伤损显得尤为重要。针对CA砂浆的伤损,建立轨道板-CA砂浆模型,利用有限元软件对系统进行模态分析,通过计算分析得到轨道板的曲率模态,结合高斯曲率确定CA砂浆的伤损及伤损位置。计算结果表明:轨道板的前五阶高斯曲率可以反映伤损的有无及其具体位置,一阶高斯曲率最为明显。轨道板-CA砂浆系统一阶高斯曲率不仅可以准确识别单处CA砂浆伤损,还可以准确识别多处CA砂浆伤损。

基于高斯曲率模态差的T梁结构二维损伤识别研究

曲率模态是识别损伤的敏感指标,基于曲率模态的损伤识别研究大多局限于一维结构。为将曲率模态的损伤识别方法推广到二维结构,提出了基于高斯曲率模态的损伤识别方法,综合考虑二维结构的加速度振型曲面在纵向和横向上的弯曲程度,通过计算结构损伤前后加速度振型的高斯曲率差来判断结构损伤的位置。T梁组合结构的模态试验及试验分析结果验证了该方法的可行性。

基于高斯曲率的曲面质量评价方法研究

对于复杂型面的曲面钣金零件,对其进行曲面质量分析是曲面模型创建完毕后必不可少的工作内容.目前曲面质量分析常用的多截面曲率梳、等照度线和反射线方法已经比较成熟,但采用高斯曲率的曲面质量分析方法还有很多工作要做.针对曲面高斯曲率的含义与表现特征,重点探讨了曲面分别在G0、G1和G2连续情况下的高斯曲率色标分布特点.研究表明,应用高斯曲率方法可以快速完成曲面质量的评价,也可为后续的零件模具加工制造提供可靠的理论依据.

自由曲面等高斯曲率线的算法研究

提出了一种自由曲面等高斯曲率线的搜索算法，给出了算法的详尽描述，即极值点和搜索起点的求取、跟踪步长的确定、搜索的终止判定及避免重复搜索的措施。还说明了本算法在曲面光顺和逆工程中的意义以及算法推广后在曲面荒加工中的应用。最后给出了相应的计算实例。

基于高斯曲率极值点的桥梁结构损伤识别方法

目前中小桥梁日常安全巡检存在对检查人员依赖性高、缺乏可量化的科学依据等不足。针对这些问题,本文提出了一种利用高斯曲率极值点对结构进行损伤识别的方法。将桥面视为受弯弹性薄板,根据弹性薄板的弯曲理论得到了在荷载作用下结构刚度变化与桥面弯曲程度(高斯曲率)的理论关系,并由此推导了高斯曲率对结构刚度损伤的敏感程度公式。通过有限元建立了一座简支T梁模型,并在主梁肋板上设置不同高度、不同位置和不同数量的裂缝来模拟结构刚度损伤。计算了在自重作用下,裂缝高度、位置、数量与桥面高斯曲率变化的关系。分析结果表明,桥面的高斯曲率分布清晰地映射了结构的刚度分布,高斯曲率极值点明确地指征了桥梁的损伤位置。借力三维激光扫描等全息现代测量技术,本文的研究成果为高效量化的桥梁结构损伤识别提供了有效的分析手段。

自由曲面的高斯曲率计算方法

针对用定义方法计算各种不同类型表达方式曲面的高斯曲率中存在的问题 ,提出了一种利用局部插值计算曲面点的高斯曲率的方法 ,该方法具有明确的几何意义 ,适用于各种不同表达方式的自由曲面。

高斯曲率内蕴公式的几种形式的推导方法

考虑曲面上高斯曲率内蕴公式的表示问题,运用曲面基本方程的矩阵表示法,给出了高斯曲率是内蕴量的直接的显式公式,并指出这种内蕴公式与Brioschi的表示公式是明显一致的;给出了高斯曲率简化公式的推导来源,揭示出了高斯曲率隐式公式的发现过程。

基于高斯曲率的曲面光顺方法研究

在交互设计系统中曲率(包括高斯曲率和平均曲率)评价是分析曲线曲面质量的重要工具。对于B样条曲线的光顺算法已经比较成熟。但对于如何基于曲率(包括高斯曲率和平均曲率)的曲面光顺算法则还有许多工作要做。该文提出了一种基于最小二乘的曲面优化算法,可以得到比较好的结果。该光顺算法主要包括两个步骤:依据曲率光顺准则修改曲面的曲率和修改后的曲率基于原曲面优化反向求出新的控制顶点。

基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照与CO_(2)综合调控策略

针对目前温室光照、CO_(2)调控效益不高等问题,提出了一种基于高斯曲率最大化的蓝莓温室光照和CO_(2)综合调控策略。首先通过采集不同温度、光照强度、CO_(2)浓度嵌套下的蓝莓净光合速率,建立不同温度下包含光照强度、CO_(2)浓度的蓝莓净光合速率机理模型;接着根据不同温度下蓝莓光合速率机理模型的高斯曲率函数构造适应度函数,并采用粒子群算法进行最大值寻优,计算高斯曲率最大值所对应的光照强度和CO_(2)浓度,获得不同温度下光照强度、CO_(2)浓度高斯曲率最大点;最后基于多项式拟合,建立不同温度下光照、CO_(2)综合调控策略。通过与最大净光合速率饱和点的调控对比发现,平均光照强度下降60.73%,CO_(2)浓度下降25.00%,而平均净光合速率仅下降14.29%。与实际蓝莓净光合速率对比发现,采用本文提出的光照、CO_(2)综合调控策略,蓝莓净光合速率较实际值平均提高1.87倍以上。说明本文提出的光照、CO_(2)综合调控策略具有综合效益高等特点,可为温室光照、CO_(2)调控提供理论支撑。

基于高斯曲率模态相关系数判断简支T梁桥支座损伤的方法研究

桥梁支座损伤对于桥梁结构的安全使用有很大影响。提出利用高斯曲率模态相关系数来判断简支T梁桥的支座损伤情况。通过理论与试验研究发现,损伤支座处的高斯曲率模态相关性系数与其他支座位置处的差异明显,可实现损伤定位;且支座损伤越严重,相关系数下降越多。

基于法向量和高斯曲率的点云配准算法

迭代最近点算法(Iterative closest point,ICP)因配准精度高、适应性强而被广泛使用,但是它容易受高斯噪声和离群点的影响,导致运行速度缓慢、配准精度降低,且需要两片点云具有良好的初始位置,否则会出现局部最优问题.针对以上问题,本文提出了一种新的点云配准方法,利用法向量和高斯曲率进行粗配准,去除无关点同时提供较好的初始位置,再采用基于奇异值分解的ICP算法进行精细配准,并采用斯坦福大学的点云数据集进行了配准实验,结果表明,本文算法能够有效降低高斯噪声和离群点对配准效果的干扰,改善了点云配准的运行效率和配准精度,与传统ICP算法相比,平均配准时间减少了53.5%,配准精度提高了43.2%.

曲面正交网下测地曲率和高斯曲率的计算公式的推导方法

考虑曲面正交网下曲线的测地曲率的计算公式的推导问题,运用向量的表示,给出了直接推导过程.简化了高斯曲率是内蕴量的Brioschi公式的推导方法;在正交曲线坐标网下,指明了高斯曲率简化公式的推导来源与测地曲率的关系.