基于Bertrand曲面模型的边缘检测算法

针对图像边缘检测过程中噪声抑制与细节保留不能兼顾的问题,提出一种基于Bertrand曲面模型的边缘检测算法.在确定像素级边缘的基础上,选取沿边缘方向的带状域为拟合区域,利用Bertrand曲面具有沿母线各点的法线与母线共面的性质,将拟合曲面区域内的像素点信息转化为边缘曲线的活动坐标,并对转化后的像素点坐标和归一化灰度值进行拟合,求得亚像素边缘到像素级边缘的法向距离,实现图像亚像素边缘的检测.用视觉测量系统对量块直线边缘进行实验,并与改进Facet曲面拟合亚像素边缘检测算法比较,说明基于Bertrand曲面模型的边缘检测算法具有较高的定位精度,测得一等量块的直线度误差在1μm以内,多次测量的误差平均值为-0.811μm,可靠性高.通过机油泵泵体测量实例,说明本文算法可以应用于机械零件的精密测量,尤其适用于中心距、孔径等的测量.

生态系统调节服务价值的熵增曲面模型横向补偿方法研究

横向补偿通常多限于单要素或功能的生态系统服务补偿,如何向调节服务功能贡献区实施多要素综合补偿,仍缺少有效解决方法。本研究基于最大熵增理论本研究提出了“熵增曲面法”,构建调节服务价值扩散的曲面模型。此模型更符合生态系统物质能量流动特点,视调节服务价值为有形的正态分布曲面,曲面动态稳定的扩展状态表达了价值的对外输出。本文以梁子湖流域为例,先利用当量因子法计算出研究区各区的生态调节价值,再用上述方法对区域间调节服务价值补偿问题进行分析,并讨论了考虑环境激励的补偿优化办法。结果显示,研究区内武汉市东湖高新技术开发区(e区)应支付给武汉市江夏区(a区)、鄂州市梁子湖区(b区)、咸宁市咸安区(c区)和大冶市金牛镇(d区),分别为303.8万元、1866.6万元、582.4万元、615.2万元,共3368.0万元。该方法能明确“谁补谁、补什么、补多少”的补偿问题,对邻近区域性的调节服务补偿均可展开分析,为多要素、综合性、系统化的生态补偿方向提供了新的思路。

基于NURBS曲面的中国儿童参考人曲面模型的建立

目的:建立一组用于评测能谱CT下儿童受检者所受辐射剂量的中国儿童参考人曲面模型。方法:基于上海市第一妇婴保健院提供的近年出生的中国儿童真实CT扫描影像,采用NURBS曲面重构的方法构建组织和器官,构建包括0.25岁、1岁、5岁和10岁中国儿童曲面模型,其中5岁和10岁模型区分性别。结果:体模各器官位置和形态符合中国儿童解剖学特征,并且各组织和器官的质量与中国辐射防护用参考人参数相近,可以体现当代儿童的体格特征。结论:中国儿童曲面模型组可用于准确计算新能谱CT成像技术条件下儿童的辐射剂量,这对于合理降低中国儿童受检者辐射剂量具有重要意义。

基于男性腰臀裆部NURBS曲面模型的内裤数字化制版

为解决男士内裤版型因前裆凸起量规定模糊而导致内裤裆部不合体的问题,对男性人体建立腰臀裆部曲面仿真模型,依据曲面模型生成合体的数字化内裤版型。运用三维人体扫描仪获取实验对象腰臀裆部点云数据,使用逆向工程软件提取点云数据中能表征腰臀裆部形态的点云坐标集,按照NURBS曲线曲面原理在Solidworks软件中建立腰臀裆部曲面模型并对7块曲面进行展平,以ET服装CAD软件为版片编辑平台生成合体的男士内裤版型。结果表明:从点云数据中提取7个特征截面的点云坐标集构建的曲面模型能够表征腰臀裆部体表形态,数字化男士内裤版型在虚拟试衣和真实试穿中十分贴合男性腰臀裆部形态,内裤服装压强范围在0~2.4 kPa之间,可满足人体舒适性要求,验证显示采用腰臀裆部曲面模型生成数字化内裤版型是合理的,数字化内裤版型更符合人体腰臀裆部形态特征,为合体和贴体服装版型的快速获取提供一种新的方法。

基于曲面模型的IGES前后置处理器的设计

符合ＩＧＥＳ标准的曲面模型的输入和输出是大多数ＣＡＤ系统必备的数据接口之一．本文设计了一种基于裁剪ＮＵＲＢＳ曲面片的ＩＧＥＳ曲面模型的前后置处理器，并详细讨论了Ｂｒｅｐ表示的实体模型和曲面模型的相互转换．在曲面模型到实体模型转换中使用了基于ｏｐｅｎｅｄｇｅ结构的曲面拓扑信息重建技术．

逆向系统曲面模型重建方法研究

综合国内外逆向系统曲面模型重建的方法和应用现状,深入分析了传统曲面造型和快速曲面造型两种曲面模型重建方法,并结合相关实例阐述了两种方法的建模策略、处理与重建对象及建模质量等主要问题。最后总结了两种曲面模型重建方法的主要特点,指出了将各方法相结合解决实际曲面重建问题的意义和研究方向。

三维CAD曲面模型距离-曲率形状分布检索算法

产品三维CAD模型检索对实现产品设计信息的有效重用具有重要意义和作用.针对在工程应用中存在大量含有曲面的产品,提出一种基于距离-曲率形状分布的三维CAD曲面模型检索算法.首先在模型表面随机取点,计算出所取点的曲率以及该点到模型质心的距离;然后以模型质心为球心,统计处在不同半径球壳间所取随机点的曲率分布,分别以球壳半径和曲率为坐标轴构建距离-曲率平面网格,并统计每个网格中随机点出现的频次,从而形成距离-曲率矩阵;最后利用特定的规则计算矩阵的相似值,用该值衡量2个模型的相似程度,实现模型的相似性检索.实验结果表明,文中算法的检索性能比传统的形状分布算法有较大提高,尤其适用于自由曲面模型的检索.

机场场道工程CAD系统中设计面三维曲面模型

针对机场ＣＡＤ系统开发的需要，研制了采用孔斯（Ｃｏｏｎｓ）曲面构造的机场场道区三维曲面模型与传统骨架模型和格网高程模型相比，具有更加规范的表达形式，而且能够更加准确地描述在此范围内的复杂设计表面及结构物基底面．该模型的基本功能采用面向对象程序设计方法实现，已在机场ＣＡＤ系统中得到应用．

三角网格曲面模型快速求交算法

提出一种三角网格曲面模型快速求交算法,该算法基于三角网格曲面模型动态空间索引结构,通过结点包围盒相交检测快速缩小求交范围,准确定位相交三角面片包围盒集合并对该集合进行排序,依次连接各包围盒内三角网格曲面模型交线数据,实现曲面模型交线快速提取.实例证明,该算法可有效地提高数据密集、形状复杂的三角网格曲面模型求交效率,对逆向工程中三角网格曲面模型的裁剪、拼接及数控加工刀轨生成具有重要意义.

基于特征的曲面模型重建方法

曲面重建就是根据曲面实物模型的点云 ,重建其几何和拓扑信息 ,并再现特征的过程。复杂曲面重建质量直接影响曲面产品的性能 ,影响后续设计分析和制造加工。为了提高重建曲面质量 ,满足产品对其光顺和精度要求 ,文章对曲面重建中的几何建模技术和光顺、连续性约束条件进行了系统地分析研究 ,对基于特征的曲面模型重建方法进行了探讨。最后结合摩托车车身覆盖件

力学虚拟人骨组织曲线曲面模型重建技术

目的以冷冻切片图像序列为数据源,重建骨组织曲线曲面模型。方法首先通过平移、旋转和缩放等几何变换对冷冻切片图像序列进行配准,再依次对每张冷冻切片图像进行分割处理;处理每张冷冻切片时,在分割对象的边界上交互选择少量的特征点,采用三次有理B样条将系列特征点拟合成封闭曲线,利用样条曲线控制点影响的局部性性质,调整曲线的控制多边形,使其与目标骨组织边界吻合。分割完成后的每条曲线以骨组织名称、方位和切片编号作为索引加入曲线数据库。结果提出从中国数字化可视人体数据集中获取骨组织曲面几何模型的完整技术路线,并建立完善的曲面数据库。结论从冷冻切片图像序列中重建骨组织曲线曲面模型的技术路线可行、有效。

响应曲面模型在麻醉药合用中药物-药物相互作用研究的进展

响应曲面法是一种研究药物-药物相互作用的有效而新颖的方法。当两种药物以不同比例合用时,这种方法可表述药效响应曲面的关键特征,发现曲面中的响应最优区域,揭示药物间相互作用的机制,以达到指导临床合理用药,降低用药风险和用药成本的目的。本文以麻醉药为例介绍了响应曲面法的相关概念、模型结构及其在模型化解析和临床实践中研究的进展。

基于高精度曲面模型的高程异常曲面模拟

从误差理论角度确定了高精度曲面模型对高程异常曲面模拟的格网分辨率,从而有效地解决了HASM模拟计算以及精度分析的空间位置误差问题。使用HASM模拟某测区高程异常曲面的结果表明,HASM的模拟精度有大幅度提高。

基于星凸形随机超曲面模型多扩展目标多伯努利滤波器

针对复杂不确定性环境下具有不规则形状的多扩展目标跟踪问题,提出了一种基于星凸形随机超曲面模型(Starconvex RHM)的多扩展目标多伯努利滤波算法.首先,在有限集统计(Finite set statistics,FISST)理论框架下,采用多伯努利随机有限集(MBer-RFS)和泊松RFS(Possion-RFS)分别描述多扩展目标的状态和观测,并给出扩展目标势均衡多目标多伯努利(ET-CBMeMBer)滤波器.其次,利用RHM去描述任意星凸形扩展目标的量测源分布,提出了容积卡尔曼高斯混合星凸形多扩展目标多伯努利滤波器.此外,本文给出了一种多扩展目标不规则形状估计性能的评价指标.最后,通过多扩展目标和具有形状突变的多群目标的跟踪仿真实验验证了本文方法的有效性.

基于移动曲面模型的GPS高程拟合

移动曲面模型具有连续性函数模型和离散性函数模型的双重特征,是GPS高程拟合模型中一个比较有应用优势的模型。推导出了该模型的一般形式,并用该模型进行了一个实例计算,效果良好。

三角网格曲面模型快速分层算法

提出一种三角网格曲面模型快速分层算法,该算法基于R*-tree建立三角网格动态空间索引结构,依据索引结构数据结点的分布状况计算各层截平面的位置;采用深度优先遍历方法获取与截平面相交的三角面片集合,并计算该集合中各面片与截平面的交线,将交线首尾相连,生成截面轮廓线,实现三角网格曲面模型的快速分层;实例证明该算法可对各种复杂三角网格曲面模型进行分层,算法准确、稳定,运行效率高.

基于线性Coons曲面模型的平面交叉口立面设计方法

以线性Coons曲面模型为基础,研究了平面交叉口立面设计在线性Coons曲面模型上定义的基本运算和Coons曲面片的划分方法。研究发现该模型可比较精确地描述平面交叉口的立面,且适合计算机处理,计算速度快,精度高,提高了平面交叉口CAD系统的适应性和设计效率。结果表明,基于线性Coons曲面模型的平面交叉口立面是一种可行和实用的设计方法。

三角网格曲面模型动态空间索引结构研究

提出一种高效的三角网格曲面模型动态空间索引结构——R*S-tree,以三角面片的最小包围盒(MBR)作为数据节点,以其外接球参数作为节点最优评判指标,基于提出的簇集指派规则采用k-means算法进行节点聚类分簇,实现节点分裂,完成三角网格曲面模型动态空间索引结构的建立,实验证明,采用该索引结构可有效提高三角面片的空间查询效率。

基于DEM构造的空间网格曲面模型确定土方工程零线

目的利用数字高程模型(digital elevation model,DEM)构造原始地形和场平设计地形的空间网格曲面模型,确定土方工程中的零线.方法通过实测提取原始地形DEM数据;依据空间直线方程,推导空间线段上任意点的坐标与方向余弦的数学关系式,采用Fortran90程序设计语言编写DEM数据提取程序,自动提取场平设计地形DEM数据;应用Surfer8.0和MapInfo软件构造规则的网格空间曲面模型并导出网格节点数据;擦除场平设计范围外数据.结果根据空间曲面交线上任意对应点的坐标x、y、z相等的性质,找出x、y、z数据相同的节点并连线,该线段即为土方工程的零线.应用此法尝试确定本山影视基地土方工程的零线,本法与方格网法比较,误差小于方网格法.结论用DEM构造的空间网格曲面模型可确定土方工程的零线,其零线的定位精度高于方网格法,该法为科学施工提供了更加准确的依据.

基于AP203曲面模型的STEP/IGES转换工具的研究

符合STEP标准与IGES规范的输入和输出是大多数CAD系统的 2个数据接口 ,在目前情形下 ,这些CAD系统是以“自动化孤岛”形式运作的 ,实际上存在数据交换和共享的障碍。作者提出利用转换工具来克服这种障碍。文中详细讨论了基于AP2 0 3曲面模型的STEP IGES转换工具的接口方案以及STEP集成资源的程序语言表达 ,定义了STEP与IGES间的曲面结构映射和实体数据转换 ,实现了基于AP2 0 3曲面模型的STEP IGES转换工具开发 。