基于SFM和CMVS/PMVS的建筑物点云重构方法研究

为从建筑物图像获取三维点云,对运动恢复结构(SFM)和多视角密集匹配(CMVS/PMVS)的三维点云重构进行研究,介绍了从Ladybug3全景相机采集到的图像进行建筑物的三维点云重构过程。首先利用尺度不变特征变换(SIFT)来提取和匹配图像上的特征点并计算多视图之间的几何关系,然后由SFM分析相机运动进而寻找三维点云结构,利用CMVS对图像进行聚簇;最后,采用基于面片模型的PMVS通过匹配、扩展、过滤三个阶段来完成密集匹配同时生成稠密三维点云。实验结果表明,算法能够有效地重构建筑物三维点云,对三维重建有一定的参考价值。

PMVS/SiO_2复合体系中粒子表面处理对动态粘弹特性的影响

The dynamic viscoelastic behavior of polysiloxanes filled with ultrafine SiO 2 has become ever-lasting important due to its unique properties. In present article, the influence of SiO 2 treated with silane coupling agent bis(3-triethoxysilyl)tetrasulfane(TESPT) on dynamic viscoelastic properties of uncured polymethylvinylsiloxane(PMVS)/ultra fine-silica(SiO 2) composites was investigated by using an advanced rheometric expansion system(ARES) under the conditions of temperature 25 ℃, strain(γ) from 0.01% to 100% and frequency(ω) from 0.01 to 100 rad/s. The results reveal that the treated SiO 2 particles leads to the frequency-dependent storage modulus(G′) which approaches linear viscoelastic behavior in the lower frequency region. Based on an examination of the dynamic viscoelastic behavior and TEM observation, we owe these characteristics to improved dispersion of SiO 2 particles in the polymer matrix due to their surface-treatment as compared with the untreated case. On the other hand, dynamic viscoelastic behavior sensitively reflects the dispersion of SiO 2 particles with diameters from 100 to 500 nm, which further evidence the promotion of filler dispersion induced by the incorporation of TESPT.

PCL／PMVS共混物的辐射交联行为与性能

测量了PCL／PMVS共混物的凝胶含量、力学性能和形状记忆行为,研究了聚已内酯(PCL)与甲基乙烯基硅橡胶 (PMVS)共混物的辐射交联行为．研究表明,PCL／PMVS共混物的辐射交联符合Charlesby-Pinner关系式,且PMVS 对PCL的辐射交联有促进作用．随着共混物中硅橡胶用量的增加,凝胶化剂量降低,裂解与交联几率的比值p0／q0比值变小, 辐射交联效率提高．共混物的拉伸强度和断裂伸长率随着辐射剂量的增加而下降,但下降的幅度比纯PCL-H5要小．在低温辐射交联PCL／PMVS共混物的弹性模量随着硅橡胶含量的增加而下降,在高温随着硅橡胶含量的增加而升高．适度交联的 PCL／PMVS共混物具有较高的形状记忆特性,形变恢复率大于95％．

PMVS算法的CPU多线程和GPU两级粒度并行策略

PMVS(Patch-based Multi-View Stereo)三维重建算法被广泛应用于无人机航拍影像的三维场景重建中。针对PMVS三维重建算法计算量大、时间复杂度高的问题,提出了PMVS算法的CPU多线程和GPU两级粒度并行策略(Multithread and GPU Parallel Schema,MGPS),方法具体包括:基于GPU的PMVS算法特征提取和片面扩散的并行设计;多影像的GPU和CPU任务分配机制,以使得部分任务分配给CPU采用多线程并行,部分任务分配给GPU并行时,程序总运行时间最短。实验采用搭载24核CPU和NVIDIA Tesla K20GPU的高性能服务器作为测试平台,针对分辨率为4081×2993的16幅无人机影像进行三维重建。实验结果表明,相比串行的PMVS算法,基于MGPS的PMVS算法取得4倍左右的加速比,其中特征提取最高加速13倍,计算误差在10%以内,该方法实现了更高效的PMVS三维重建。基于MGPS的PMVS算法还可用于文物保护、医学图像处理、虚拟现实等领域。

一种基于多视倾斜影像的PMVS改进算法

针对PMVS算法在多视倾斜影像密集匹配中的不足,结合城市三维建模的物方特点,将高程约束条件、聚类分析方法和候选影像排序策略引入其中,并用格网扩散代替原算法中的六方向扩散,从而形成了一种适合大倾斜影像的PMVS改进算法。实验结果表明:提出的改进算法能有效限制初始匹配的种子点个数,较大程度提高种子点的精度和质量,减小后续扩散和滤波的不确定性,使最终获得的点云个数增加78%,点云漏洞明显减少,甚至消失,为DEM生产和城市三维建模提供了一种新的技术手段。

EVA对PMVS橡胶的增强改性

采用机械共混法制备了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)增强甲基乙烯基硅橡胶(PMVS),并对影响PMVS/EVA共混物力学性能的因素及体系的微观结构、热稳定性能进行了表征与分析。结果表明,当EVA用量相同时,醋酸乙烯酯(VA)质量分数对PMVS的力学性能有影响,其中,EVA630(VA质量分数为15%)最能有效地改善PMVS的强度;随着EVA630用量的增加,PMVS/EVA共混物的拉伸强度先降后升,当EVA用量为40份时,共混物的力学性能最佳;当EVA用量为40份时,共混物的热稳定性能较好,SEM照片显示其微观形貌为双连续相结构。

改进PMVS三维重建点云滤波算法

针对在小范围场景进行单目视觉三维重建过程中,稠密点云模型存在大量离群点的现象,提出一种改进的点云滤波算法。将多视图稠密重建(Patch-based Multi-View Stereo,PMVS)算法与统计分析法相融合,对利用PMVS算法得到的稠密点云进行统计分析,设定标准距离并求解点云中每一个点到其所有邻近点的平均距离,去除平均距离大于标准距离的点。实验结果表明,融合后的点云滤波算法不仅剔除了大量离群点,还在保证目标物体细节特征的情况下对冗余的特征点进行一定程度上的消除,在提高重建表面真实度和精度的同时,为后期测量装配工作提供了可靠模型。

面向PMVS算法的自动两级并行翻译方法

当使用高分辨率的图像作为图像处理算法的输入时会降低算法运行速度,将算法并行化可提升执行效率,但手动将串行程序转换为并行程序则较为繁琐,并且现有自动并行翻译工具性能不稳定,同时翻译后的程序是单一并行模式。面向基于面片的三维多视角立体视觉(PMVS)算法,提出一种从C到CUDA的自动两级并行翻译方法。使用ANTLR自动解析源C代码,通过分析数据依赖关系和循环数组私有化来识别可并行化的循环结构,将算法翻译成CPU多线程和GPU两级并行结构的代码。在算法执行过程中,将输入图像在CPU和GPU上分别进行处理,降低了算法总执行时间。实验结果表明,该方法的计算加速比随着输入图像分辨率的增加逐渐提高,最高约达到32,相比于PPCG和OpenACC自动并行翻译方法提升明显。

双约束条件下PMVS的改进算法

PMVS(patch-based multi-view stereo)算法以其良好的表现,在多视立体领域得到广泛应用。然而,算法存在重建模型细节丢失与重建点位置不够精确的问题,这种情况在输入图片较少,重建场景纹理不明显时尤为严重。针对这些不足,对去除候选误匹配点及对种子点置信度的排序进行了研究:引入USAC(UniversalRANSAC)去除候选误匹配点方法;提出双约束条件策略,筛选出候选空间点中置信度较高的点作为种子点。重建模型细节与原物体的契合度有了很大提高,纹理较少模型的重建点云数明显增加,漏洞也明显减少。通过在真实数据集上的实验,验证了改进算法具有更强的有效性和实用性。

基于像素插值的改进PMVS稠密重建方法

针对纹理稀疏区域重建效果差的问题,本文提出一种基于像素插值的改进稠密重建算法.基于面片的多视图稠密重建方法(PMVS)能够自动忽略外部点和障碍点,相比较于其他三维稠密重建算法该算法更准确,简单,高效.但是在纹理稀疏的区域会出现孔洞残缺等问题,且现有的匹配候选点选取策略会使得局部细节失真边缘残缺.本文针对这些问题提出了一种基于像素插值的特征点选取方法,增加纹理稀疏区域的特征点,使特征点分布均匀,提出一种更合理的候选点选取策略,减少错误匹配.实验表明本文提出的方法不仅能保证纹理稀疏区域的重建效果,还能有效剔除误匹配点,提高重建精度.

基于多视倾斜影像的PMVS密集匹配算法的应用

目前,在摄影测量领域,多视影像密集匹配技术已经成为研究的重点和难点。针对该技术,国内外学者提出了多种密集匹配算法。本文主要采用PMVS多视密集匹配算法,将其应用到多视倾斜航空影像上,根据得到的点云情况,验证该算法在倾斜影像上的可行性。

分块立体重建的PMVS算法研究与实现

大场景的三维重建一直是计算机视觉、摄影测量领域研究的重要专题。近年来随着倾斜摄影技术的发展,使得对城市、地形的全自动三维重建成为可能。由Furukawa提出的PMVS算法在多视重建中表现出优越的性能,但其具有高度的时间复杂度和空间复杂度,无法适应海量数据的三维重建。针对这一问题,提出了一种分块立体重建的PMVS算法。该算法通过对稀疏重建结果进行聚类分析,分块使用PMVS算法进行稠密重建,最终将各个重建结果进行简化合并,完成对大场景的三维重建,解决了PMVS算法无法适应海量数据重建的局限性。实验结果验证了改进策略的有效性和实用性。

PVC／PMVS接枝共聚物的研究

本文研究了聚氯乙烯（ＰＶＣ）在碱性介质中脱除氯化氢（ＨＣｌ）的反应，以及脱除ＨＣｌ后的ＰＶＣ（ＤＰＶＣ）与聚甲基乙烯基硅氧烷（ＰＭＶＳ）的接枝共聚反应。红外光谱、紫外可见光谱分析表明：ＤＰＶＣ含共轭多烯结构。ＤＰＶＣ中双键的含量随着脱ＨＣｌ反应温度的升高而增加。ＰＶＣ在碱性介质中脱ＨＣｌ时不发生交联。红外光谱￣１Ｎ和￣（１３）Ｃ核磁共振波谱分析结果表明，以过氧化苯甲酚（ＢＰＯ）作引发剂．ＤＰＶＣ与ＰＭＶＳ反应能上成ＰＶＣ／ＰＭＶＳ接枝共聚物。

基于PMVS算法的古建筑虚拟重建研究

针对PMVS算法处理古建筑虚拟重建流程较复杂、不适于大场景、多光线三维重建等问题,提出一种改进算法,在膨胀扩散阶段将大场景分割为片区,在片区内限制种子片面的膨胀范围,对多个片区并行处理,从而提高了重建过程中的效率与精确度。并采用3DsMax对场景进行三维建模,采用Unity3D进行场景交互设计,采用VRay灯光与Target Spot光源相结合的方式对细节及阴影进行渲染,开发了畅春园虚拟重建仿真原型系统。实验表明,改进算法优化了古建筑虚拟重建流程,解决了大场景、多光线三维重建等问题,提高了重建效率与精确度。

Preliminary Study on the Dynamic Properties of PMVS Filled with Surface-treated Silica

Dynamic properties of polymethylvinylsiloxane (PMVS) filled with surface-treated silica (SiO2) were studied using an advanced rheometric expansion system (ARES). The results revealed that the coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfane (TESPT) exerted a pronounced effect on the storage modulus (G'), and the effect of TESPT involved a frequency-dependent relation.

风扇与辐射空调耦合系统的热舒适分析

针对顶板辐射供冷系统存在的噪声问题,提出了一种采用辐射供冷与吸音板耦合系统,同时,通过在辐射顶板和吸音板之间增加风扇(向下吹),来抵消由于吸音板导致的辐射热交换的减少。重点研究了顶板辐射供冷与风扇耦合系统的室内气流分布、热舒适以及传热系数变化,其影响因素包括:吸音板覆盖率、风扇转速、房间高度。结果表明:风扇的加入增强了顶板的对流换热和总换热;随着风扇转速的增加和吸音板覆盖率的降低,室内空气温度降低;与无风扇的顶板辐射系统相比,风扇在高转速工况下的PMV值降低了0.37~0.40,总传热系数增长了28.4%~45.4%,在吸音板覆盖率为16%时,总传热系数的增长率达到峰值;可以通过增加风扇从而强化室内空气流动的方式来补偿较高室温带来的不适感。研究结果为顶板辐射系统的实施提供了有前景和实用的设计方案。

地下工程PMV指标的计算方法及其应用研究

目前,地下工程空调系统无法精准满足人员对热舒适性的需求。引入PMV指标作为地下工程热舒适性评价标准,对考虑人员活动情况、着装、山体温度、空调送风等因素影响的PMV指标计算方法进行了研究,利用Maple软件分析了同一舒适度下的不同温湿度组合区间,以及温湿度对PMV值的影响,提出了基于PMV指标的空调智能控制方法,给出了温湿度设定值自动修正流程。

西安地区开放式办公建筑夏季人体热舒适调查研究

以西安地区6栋典型开放式办公建筑为研究对象,通过热环境参数测试和主观问卷调查相结合的方式进行了现场调研,分析了实际办公建筑中人员的热舒适需求,并将调研结果与现有标准及其他气候区现场研究进行了对比。结果显示,西安地区夏季办公建筑受访者的中性温度为25.4℃,偏好温度比中性温度低0.2℃,80%可接受温度上限为28.2℃。

基于人体热量平衡模型的天津地区中暑气象风险预报技术研究

基于2016—2020年天津市中暑门诊和住院就诊数据,利用广义相加模型和分布滞后非线性模型对气象要素与中暑就诊率的关系进行了分析,引入人体热量平衡模型和热舒适评价指标(PMV),建立了本地化中暑气象风险预警指标。结果表明:天津地区中暑门诊人数和住院人数集中在每年6月下旬到8月上旬,5年中84%的中暑高发事件集中在6次连续过程中,其发生与当日和前一日气象条件相关性最高,当最高气温大于35℃时,中暑人数明显增多。男性比女性更易中暑,老人就诊率显著高于一般人群。中暑就诊率与平均气温、最高气温、相对湿度、太阳辐射强度呈正相关,与平均气温相关性最强,与风速呈负相关。引入人体热量平衡模型,显示PMV与中暑就诊率的相关性高于任何单一气象要素,PMV在评价中暑气象风险方面具备明显优势。并且,以PMV为关键指标形成预报方程。

热泵型新风环境控制一体机PMV控制仿真研究

为满足个性化热舒适的控制需求,运用XGBoost算法建立个性化热舒适预测模型;基于TRNSYS软件平台,建立热泵环控机组PMV控制模型;提出热泵环控机组的调控策略,并用偏冷和偏热调节两个案例进行了验证。结果显示:通过特征参数分析选取空气温度、空气风速作为控制变量,以PMV为被控参数,将基于XGBoost算法的个性化热舒适模型应用到热泵环控机组中,能够满足用户个性化的室内热舒适需求。