三维叠前深度偏移的准三维算法研究

介绍了目前叠前偏移方法的研究状况 ,引入准三维算法的概念并对其进行了讨论 ,同时对共方位角偏移算子作了详细的介绍 .最后 ,给出了运用共方位角偏移算子在实际中的应用结果 .认为共方位角方法具有运算速度快 ,适应范围大的优点 。

近红外脑功能DOT成像双网格半三维算法

采用基于光子输运模型的扩散层析成像（DOT）实现在近红外脑功能成像的诸多方案具有良好的定量研究潜力,但由于其逆问题固有的病态性,传统的全三维重建存在精度和分辨率低以及计算量大等缺点,因此根据实际问题约束和简化重建过程对改善成像性能具有重要意义.根据人体头部的解剖结构及近红外光在人脑中的传输特性,提出了改善逆问题病态性的双网格半三维图像重建算法,即在正问题中采用密集网格剖分下的全三维有限元计算提高计算精度,在逆问题中采用稀疏网格剖分且在同一脑组织层进行二维重建方法.模拟结果表明,对于单目标重建,双网格半三维重建算法与全三维重建算法相比,量化度提高30%、重建速度快4~12倍;对于双目标重建在信噪比30,d B以上的情况,半三维重建算法在CCS=12.5,mm的空间分辨能力与全三维重建算法CCS=20,mm的空间分辨能力相当.

部分三维算法的最优线性阵列设计

自８０年代末，处理器阵列研究的一个新方向是设计线性阵列．在这方面，Ｌｅｅ和Ｋｅｄｅｍ作出了开创性的工作，他们提出了一个线性阵列设计框架．但是，目前还没有一个有效的设计方法．在文中，提出了一个线性阵列的设计方法，基于它，线性阵列的设计者通过分析算法对应的数据依赖图（ＤＧ）的最长路径，就可以获得可行的设计．该法适用于所有三维算法，对于满足特定条件的算法，能设计出运算时间最优的阵列．最后，以矩阵乘和传递闭包为例，文中演示了该法的应用．

混合三维分布估计算法求解分布式加工装配和车辆配送集成调度问题

本文针对一类广泛存在的分布式加工装配和车辆配送集成调度问题(Integrated Scheduling Problem of Distributed Production Assembly and Vehicle Delivery,ISP_DPAVD),以最小化运输和延迟惩罚总成本为优化目标,提出一种混合三维分布估计算法(Hybrid three-Dimensional Estimation of Distribution Algorithm,H3DEDA)进行求解.ISP_DPAVD包含两个耦合的子问题,即加工装配阶段子问题(子问题1)和车辆配送阶段子问题(子问题2).由于每个子问题1的解(部分解1)均会确定1个具体的子问题2,故ISP_DPAVD的解空间非常庞大.根据这一特点,在H3DEDA中,先设计结合邻域变换的启发式规则来快速获取子问题2的优良解,以实现子问题间的部分解耦并明显缩减搜索空间,再设计三维EDA引导的全局搜索和变邻域驱动的局部搜索来获取ISP_DPAVD的高质量解.通过在不同规模测试问题上的仿真实验和算法比较,验证了H3DEDA求解ISP_DPAVD的有效性.

基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化方法研究

蒸汽发生器在实际运行过程中系统参数会发生改变。为保证蒸汽发生器模型能够真实反映蒸汽发生器的实际状态,以蒸汽发生器水位、蒸汽压力、一次侧冷却剂出口温度以及循环流量等观测变量,进行基于三维变分算法的蒸汽发生器模型同化多种蒸汽发生器观测数据的方法研究。对蒸汽发生器仿真模型进行不确定性分析以确定参数调整范围,基于SOBOL算法的敏感性分析结果选择待优化参数组合,拟合关键参数与观测变量之间的函数关系式作为观测数据与模型的耦合方式,最后利用优化算法求解获得了最优参数组合,实现了蒸汽发生器模型的数据同化。通过模型计算值与观测数据对比,结果表明该方法可使蒸汽发生器的仿真精度明显提高,证明了本文方法的正确性。

基于机器视觉的三维点云匹配算法在散货物料实时检测中的应用与研究

面对杂乱堆叠的散货物料实时检测场景,传统机器视觉会受物体遮挡限制,使得识别结果存在偏差。为解决此问题,本文运用三维点云算法,设计基于点对特征的位姿估计算法,同时调整场景点云中法线方向使其朝向点云成像设备视点,以优化其一致性,最后基于该算法构建实际物体抓取系统。结果显示,此次研究设计的位姿检测算法的平均重合率为98%,平均内点均方根误差为0.0003 mm,点云匹配成功率为100%,抓取成功率为97.1%。结果表明,该基于点对特征的三维点云算法在散货物料场景中的检测准确率较高,且在抓取场景中也有较理想的表现,具有一定的实际应用意义。

认知无线电系统中三维联合频谱分配算法

为了减少对授权用户的干扰和降低认知用户之间的竞争,保证认知无线电系统正常通信,采用可靠性理论描述一个信道是否能够被认知用户所使用及被连续使用一段时间的概率。从空间、时域和频域3个方面联合起来研究频谱分配,仿真结果表明,三维算法的传输数据量和系统的总吞吐量的值优于贪婪算法和二维算法,有助于减少认知用户对授权用户的干扰和降低认知用户之间的竞争,表明所提算法的有效性。

三维直方图重建和降维的Otsu阈值分割算法

针对三维Otsu阈值分割算法中因区域误分而产生的抗噪性差这一问题,提出了一种三维直方图重建和降维的Otsu阈值分割算法.该方法首先在详细分析三维直方图中噪声点分布的基础上,通过重建三维直方图,减弱了噪声干扰;然后将三维直方图区域划分由八分法改为二分法,使得阈值搜索的空间维度从三维降低到一维,减少了处理时间和存储空间.本文最后给出了算法的分割结果和运行时间,并与三维Otsu方法、二维分解法和二维斜分法进行对比.实验结果表明,本文算法的抗噪性更强,且分割效果更为理想,同时时间复杂度也远低于三维Otsu法.

基于真实细观尺度的沥青混合料三维重构算法

利用X-ray CT扫描沥青混合料试样,获取混合料内部真实细观结构的CT图像。重点对沥青混合料的三维重构算法进行研究,提出实现三维重构的关键:像素单元体与节点匹配技术。通过构建像素单元体和节点的三维空间维度以及相互逻辑匹配关系,建立初步的三维数值模型,在此基础上,采用指针扫描对数值模型中的混合料单元体进行提取,同时按照空间实际分布形态准确分割出混合料中的集料、砂胶和空隙。

河网线要素与DEM综合的三维Douglas-Peucker算法

目前三维Douglas-Peucker(3D_DP)算法主要应用于单一类型的DEM综合。本文引入"弯曲调节指数"来改进3D_DP算法,提出了一种三维空间河网要素与DEM综合的新方法,即将河网线矢量提取成三维离散点数据集(增加高程属性),与DEM三维离散点数据集合并,在河网层次化选取基础上,利用改进的3D_DP算法对合并数据集进行综合操作。通过试验结果的对比和分析表明,该方法通过弯曲调节指数的调节使河流自身所具有的弯曲形态与地形的主要特征得以同时保留,试验效果良好,实现了三维空间河网要素与DEM数据在同一简化因子作用下的综合,提升了地图综合的质量。

三维Douglas-Peucker算法的等高线间接综合方法研究

提出一种用三维Douglas-Peucker算法综合无格式离散点,再回放等高线,进而将其作为综合结果的等高线间接综合方法,并进行编程验证。初步试验证明,在主要地貌结构线辅助下,用该方法综合的等高线兼具几何精确性与拓扑一致性,且方法本身对等高线的输入输出形式适应性较强,具有良好的应用前景。

基于CT图像的三维拓扑细化算法及其在心脏CAD中的应用

提出了一种基于形态学的提取物体中轴线的连续三维细化及其后处理算法,通过迭代从物体外层逐层擦除六类简化点,最终得到物体的中轴线。然后对细化曲线进行了剪枝处理,消除了毛刺,为后续分析算法提供更为准确的中轴线。最后应用体模对算法实现的结果进行了验证和评估。该算法已成功应用到心脏CAD血管分析之中。

一种基于视觉的增强现实三维注册算法

为了提高增强现实系统三维注册的精度和效率 ,提出了一种基于计算机视觉的增强现实三维注册算法 ,并已将其用于采用透射式头盔显示器的增强现实系统中 .该算法有如下特点 :①构架简单 ,实用性强 ,一般情况下只需 4个平面标志物就可实现三维注册 ;②工作范围大 ,甚至可以应用到室外的增强现实系统中 ;③数值求解过程是线性过程 ,误差小 ,可以满足增强现实系统高精度三维注册的要求 .另外 ,应用这种算法所需要作的图象处理计算量很小 ,其典型系统包括一个彩色CCD和几个不同颜色的标志点 ,由于很容易获得标志点的对应像面位置 ,而且不需要计算图象对 ,因此实时性好 ,是一般图形工作站和PC机上的增强现实系统进行实时注册的算法基础 .

煤矿井下无线传感器网络三维定位算法研究

针对煤矿无线传感器网络定位存在节点模型不合理、定位精度差、算法不稳定等问题,提出一种新的煤矿井下巷道节点模型,并在此基础上提出基于粒子群算法的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法。该算法将三维空间中未知节点与相邻的信标节点之间的估算距离和测量距离的均方误差作为优化的目标函数,通过粒子群优化来提高定位精度。理论分析和仿真结果表明,该算法具有定位精度高以及稳定性较好等特点,适用于煤矿井下无线传感器网络节点定位。

由灰度图像重构曲面三维形状算法研究与实现

由物体表面的二维灰度图像重构其三维几何形状法(由明暗恢复形状法),其关键是寻求对应的数学物理模型稳定可靠的数值解法.首先利用变分原理,将一个非线性的双曲方程问题转化为一个泛函的极小化问题;然后应用有限差分思想和非线性最小二乘问题的高斯-牛顿法将泛函中的变量离散化和线性化;最后应用高斯-塞德尔迭代法形成了曲面各点的梯度值及高度值.对合成和实际图像的计算及数控仿形加工实验验证表明,该算法有效可行.

Internet环境三维流式传输算法研究

Internet/ Intranet环境的网络带宽和传输速率成为实现协同 CAD的瓶颈 ,针对协同 CAD的实时数据传输问题 ,本文提出了三维流式传输技术 .这种新的实时数据传输方法是与视点相关的 ,将三维几何数据分段、连续地进行传输 ,可以有效地缩短启动延时 .本文具体地研究了相关的实现算法 ,并通过实验结果证明三维流式传输可以明显地缩短启动延时 ,能够较好地满足协同

运用三维Douglas-Peucker算法提取DEM地形特征

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法的基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵及微丘3种不同地貌类型为试验样区,以国家1∶1万DEM数据为数据源,进行地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等4个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,将4个不同扫描方向的结果进行合并处理,能有效弥补各个扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。

基于物体空间序法的CT图像三维重建算法的研究

首先对三维可视化方法进行了分类概述。接着对基本的物体空间序法及其改进算法———抛雪球法做了详细的描述 ,并且通过对两组CT数据进行三维重建实验 ,得到高质量的重构图像。最后 ,本文研究并采用了提取表面体素进行体绘制加速的方法 ,实现了基于等值面提取表面的加速算法 。

基于分割的三维医学图像表面重建算法

提出了一种基于分割的三维医学图像表面重建算法,它将图像分割与MC(marching cubes)算法有机地结合,这样可以根据不同医学图像的特点,采用适合的分割方法,实现对不同组织的准确分割,并利用分割结果精确地提取等值面,避免了MC只适合于阈值分割的局限性.同时采用一种基于区域增长的立方体检测方法,提高了表面跟踪的效率.实验证明,运用本算法,重建速度和显示效果均有提高.

基于无组织结构数据集的三维表面重建算法

三维表面重建技术具有广泛的应用前景 ,通用高效的重建算法是迫切需要研究的课题之一 .由于三维点集分布不均匀 ,目前通用的基于无组织结构数据集的重建算法欠缺稳定性 ,应用范围受到限制 .文中提出了分布不均匀补偿的近邻点确定算法 ,提高了算法的稳定性和可靠性 ,扩展了基于无组织结构数据集表面重建算法的应用范围 .实验表明通过分布不均匀补偿的离散数据集三维表面重建算法具有很好的重建效果 .