结合总体及零件参数的装配体CAD模型检索

为提高产品设计可重用中模型检索的精度,提出了一种结合总体及零件参数的装配体CAD模型检索方法.首先,从CAD系统中直接获取装配体模型总体的几何参数和属性数据,归一化后生成参数矢量,与模型快照图像包含的轮廓、颜色等信息共同描述装配体在总体层次的特征,通过曼哈顿距离及轮廓、颜色比较计算总体层次非相似度.其次,获取装配体模型各零件参数,通过归一化生成表示零件的参数矢量,将包含各零件参数矢量的集合作为装配体在零件层次的描述符,采用修改的豪斯多夫距离计算零件层次非相似度.最后,将总体层次和零件层次的非相似度加权相加,得到装配体模型之间的非相似度并用于检索.实验结果表明,所提出的方法能够有效检索出与查询模型相似的装配体.

基于ADAMS的减速器虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型设计软件CATIA构建二级齿轮减速器参数化模型,通过与机械动力学仿真软件ADAMS的接口S imDesigner实现数据交换,在ADAMS中建立减速器虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到各级转速、齿轮啮合力及啮合频率。将仿真结果与理论计算值进行比较,数据较吻合,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。

基于图像绘制的球面全景图生成及自动拼接技术研究

提出了一种基于球面投影模型的全景图像自动拼接算法,对手持相机获得的系列照片,构建了球面全景图像.使用等距离匹配算法计算相机的焦距,以相机焦距作为球体半径,将照片图像投影至球面上.两张相邻照片拼接时,以照片的投影图像最大宽度处一个像素对应的角度(弧度)为步长,从两图像中心处开始,取一定宽度的图像块进行匹配,找到两相邻照片最佳的拼接(经度)线,实现相邻两照片的自动拼接.将系列图像的拼接结果整合,得到360°视角的全景图像;然后进行上下层全景图像的拼接,生成全视角球面全景图,效果较好.

基于线性降维技术和BP神经网络的热红外人脸图像识别

结合线性降维技术与BP神经网络对热红外人脸图像进行了识别研究.首先利用主成分分析和线性判别分析对热红外人脸图像进行图像降维及特征提取,然后将提取出的热红外人脸图像特征向量用于BP神经网络的训练,得到一个鲁棒性和容错性较强的分类器,用这个分类器对热红外人脸图像进行分类识别.实验结果表明,由于所提方法在提取便于分类的模式特征基础上,采用神经网络作为分类器代替特征向量间的欧氏距离判别,获得了较高的热红外人脸图像识别率.

基于多幅不同曝光量照片的场景高动态范围图像合成

提出了一种恢复相机成像系统光照响应曲线,合成场景高动态范围图像的方法.在满足光学成像系统相反法则的前提下,利用多幅同一场景不同曝光量的照片图像,结合最小二乘原理和B样条函数拟合方法,恢复了相机的光照响应曲线,获得图像中像素值与曝光量之间的映射关系,进而将不同曝光量的场景照片图像融合成一幅高动态范围图像.图像中的像素值与场景中对应点的真实亮度值成正比,扩大了场景图像的表示范围,增加了场景图像中高亮区和暗区的细节特征.实验表明,合成的高动态范围图像效果满意.

一种快速的柱面全景图像拼接算法

基于等距离匹配思想,提出一种快速的柱面全景图像拼接算法。对于相邻两幅待匹配图像,设定相同大小的比较区域,从两幅图像中心垂线开始向重叠方向同步长移动并进行比较。在比较区域中采取随机取点的方式,计算对应点的颜色差值并累加,若达到某一设定阈值,则停止计算,移动比较过程中,计算次数最多的比较区域中心位置即为最佳匹配位置。该算法可以尽早排除非匹配位置,减少计算量,提高全景图像生成速度。利用该算法思想对随机顺序输入的场景图像序列进行排序,可以获得按照实际场景内容排列的图像序列,然后进行全景图像匹配拼接。实验结果表明该算法快速有效。

一种基于角点检测的图像密集匹配算法

提出了一种鲁棒的图像自动立体匹配算法。利用Sobel算子对图像中的像素点进行检测,若是边缘点,则使用最小同值分割吸收核方法判断该点是否为角点。在两幅待匹配的图像间计算角点的梯度大小、梯度方向及灰度等的相似度,去除无法对应的角点,建立起待匹配图像中角点的对应关系,并计算基础矩阵。对基础矩阵进行迭代,去除误配点,计算出较精确的基础矩阵。由对极几何约束,采用动态规划方法,寻找左右两幅图像在对应极线上的所有像素点之间的对应,从而建立起两幅图像间像素点的密集匹配对应关系。试验结果表明,算法效果满意。

同一场景不同曝光图像的配准及HDR图像合成

提出了一种针对同一场景不同曝光的多幅照片图像的配准、恢复光照响应曲线及高动态范围图像合成算法.首先将不同曝光的序列图像中值二值化,利用多尺度思想构造二值图像的金字塔序列并逐级比较,以实现多幅图像间的平移配准和转角配准.从配准后的序列图像中采样,根据最小二乘原理拟合出相机的光照响应曲线,并获得图像中像素值与曝光量之间的映射关系,进而将不同曝光的场景照片图像融合成一幅高动态范围图像.实验结果表明,合成的高动态范围图像效果满意.

基于边折叠网格简化的三维形状变形

提出一种基于边折叠网格简化的交互式三维形状变形算法.通过折叠三角形网格的边来提取原始三维模型中的形体关键特征点生成简化模型,以交互方式对三维模型添加固定、移动等位置约束,建立并求解非线性优化方程,获得简化模型上各关键点仿射变换的最优值.然后基于关键点的仿射变换,计算原始模型中各节点的变形映射.实例表明边折叠网格简化可有效提取三维形状模型的关键特征点,减少模型的多边形数量和计算量,结合非线性优化求解,实现了直接交互、实时显示和细节保持的三维形状变形.

利用控制曲线和移动最小二乘法实现图像变形

将移动最小二乘方法用于图像变形,提出基于控制曲线的图像变形算法.根据源图像中的形状信息或变形需要来设置关键点,生成控制曲线,然后移动控制曲线到新的位置,利用移动最小二乘方法实现图像的变形.对基于控制曲线的移动最小二乘变形函数进行了理论推导,实现了图像的仿射、相似和刚性变换,得到不同的图像变形效果.实验表明,该算法可以较好地描述图像中的形状和轮廓信息,实现图像的复杂变形,获得真实感的变形效果.

AutoCAD工程图中标注信息的提取

为满足产品生产过程中使用设计图中的尺寸公差和技术规范进行现场质量检测和质量控制的需求,基于AutoCAD软件平台研究了工程图标注信息的筛选和提取方法。利用AutoCAD.NET开发工具,按照AutoCAD绘图中几何尺寸、形位公差、多行文本等标注方式,根据AutoCAD数据库中标注信息编码所包含的控制码和特殊字符,分别提取几何尺寸、公差、粗糙度和技术要求等;并建立与数据库的连接,存储到数据库中生成标注信息数据表。实验表明,该方法可以方便、完整地将工程图中的标注信息提取出来,便于用户使用和管理。

特征点提取及视图变形技术研究

介绍了图像变形和视图变形技术,在此基础上提出了一种改进的视图变形方法.利用样条小波变换进行边缘检测,根据模极大值原理,获得单像素的轮廓边缘;针对传统的霍夫(Hough)变换的局限性,对其进行改进,并将改进后的Hough变换方法,用于从单像素边缘图像中提取直线的特征点,即端点中.在原始图像中,载入这些特征点,交互地选取其中所需的特征点,连接形成特征线段,然后使用图像变形方法,生成从起始图像到终止图像的期间过渡图像,实现两幅图像的渐变.该方法提高了特征点选取的准确性和效率,使中间过渡图像更加自然逼真.

利用移动最小二乘法实现图像变形

将移动最小二乘方法用于实现图像的变形操作,提出了一种基于控制曲线集的移动最小二乘图像变形方法。根据图像的形状拓扑关系或轮廓信息设置点,生成控制曲线,移动控制曲线的方向和位置使图像产生变形,生成图像的仿射变换、相似变换和刚性变换。实验表明,该方法可以使图像产生平滑、真实的变形,获得满意的效果。

无级变速兼转向的车用液压机械综合传动系理论规律研究

多段连续无级变速兼无级转向的履带车辆液压机械综合传动系具有优良的性能，是颇具发展潜力和接近理想的最新传动系统，但我国尚缺乏系统的理论研究和设计方法。本文对该传动系的普遍工作规律，特点和构成环节进行了探讨，并对实例进行方案模拟设计，求出具体方案，以验证这些规律和设计的正确性。本文旨在建立起这种综合传动系的理论基础和设计方法。

基于相似性判据的图像尺寸调整算法

归纳图像调整过程中的相似性判据,提出一种基于相似性判据的图像调整算法。采用Seam Carving算法按一定调整量分步进行图像尺寸调整,利用相似性判据判断调整图像的变形程度,当变形达到一定程度时,换用双向相似度迭代优化算法完成图像剩余尺寸的调整。实验结果表明,在图像调整量很大时,利用该图像调整算法仍可较好地维持图像的整体视觉效果。

一种基于条分割及缩放的图像重定算法

提出了一种基于图像条分割的快速图像重定算法.根据像素梯度信息建立图像的能量图,描述图像不同区域及目标的重要性.由各图像列的累积能量,通过类间最大类内最小原理,将一幅图像分割成若干具有一定宽度和能量级的图像条.根据图像的总体缩放尺寸及不同图像条的平均能量,计算各图像条的缩减量.结合标准Scaling和Cropping方法,对图像条进行缩放操作,若边缘图像条缩减量超过一定阈值,裁剪掉该部分内容.实验结果表明,该算法能够同时保护图像的局部结构和全局视觉效果,快速生成保真的高质量重定图像.

基于整车虚拟样机的车体结构拓扑优化

基于整车零部件几何模型,结合车体的有限元网格划分及模态分析,构建履带装甲车辆刚柔混合虚拟样机,进行典型工况下的多体动力学仿真分析,输出若干关键时间点车体承受的荷载.利用有限元分析技术将荷载加载到车体有限元模型上,对车体进行结构力学分析和多荷载步拓扑优化.根据拓扑优化结果修改车体局部结构,并重新构建虚拟样机模型再次进行仿真分析,将应力和变形分析结果与原仿真结果进行比较.结果表明,结合动力学仿真和有限元分析进行结构拓扑优化,可以改善关键零部件的力学性能,提高刚强度,为改善装甲车辆的结构性能提供了一种有效方法.

基于图像的光照

基于图像的光照技术是利用现实世界的光照图像来照明现实的或计算机生成的场景及物体的一种方法。介绍了基于图像光照的基本方法和步骤,在LightWave3D 图形软件中建立三维物体模型,加入高动态范围图像作为场景照明环境,通过光通量与高动态范围图像的结合,获得了逼真的光照及环境映射图像。

利用梯度与人体区域信息的图像分条及缩放

为了保持图像中的人物和显著目标,避免局部区域过度压缩,提出一种基于能量图和条分割的图像缩放算法.首先计算图像中所有像素点的梯度值,结合人体检测并赋予人体区域较大权重来构建图像能量图,经优化迭代将相近能量的相邻像素列划分到同一图像条中实现图像分条;然后根据图像条的平均累积能量,采用缩放量与其能量成反比的关系计算图像条的缩放量;最后通过设置缩减比阈值判别图像条尺寸缩减程度;当缩减比超过阈值时,裁剪相应图像条,以防止产生局部扭曲变形并保持图像主要内容.实验结果表明,该算法能够保护图像的局部结构和全局视觉效果,获得高质量的缩放结果.

基于等距离匹配的全景图像快速生成算法

基于等距离匹配思想,提出了一种快速的全景图像生成算法。对于相邻两幅待匹配图像,设定相同大小的比较区域,采取随机取点的方式,从两幅图像中心垂线开始向重叠方向同步长移动并计算对应点的颜色差值并累加,若达到某一设定阈值,则停止计算。计算次数最多的比较区域中心位置即为最佳匹配位置。本算法可以尽早排除非匹配位置,减少计算时间,提高全景图像生成的速度。