基于形态匹配的产品仿生设计融合

为解决产品形态仿生设计中目标域与源域匹配与融合的问题,从工业设计和计算机图形学出发,探索性地提出基于形态匹配的产品仿生设计融合方法。将能表现生物特点的正面、侧面、背面和其他图片进行轮廓化处理,构建生物轮廓数据集;对给定的目标域产品轮廓,使用形状上下文匹配法计算其与生物轮廓数据集中所有生物轮廓之间的形状距离,找到和目标域产品相匹配的源域生物;对匹配好的目标域产品和源域生物进行特征点一一对应标注,使用图像变形技术产生仿生程度不同的仿生产品,实现目标域与源域的仿生融合。该方法能够有效地进行产品与生物的仿生匹配和仿生融合,为设计师提供设计参考和快速生成工具。

复杂组合形态整体认知一致性研究

目的研究汽车车身与车轮搭配的形式审美一致性问题。方法提出了一种"审美匹配临界值法"。以SUV车型为例,在处理车型A与轮型B认知一致性问题时,通过k-means聚类算法对样本A进行聚类分析,找出典型样本所在的簇群。对该簇群的B部件进行形态学分析,找出有影响力的B部件造型设计因素的典型特征。采用对应分析,通过感知实验,对设计特征进行分析,找出AB匹配范围。结果通过实验,得到了6个有影响力的轮毂设计特征范围。并通过感知实验得到了反映SUV车型与轮毂匹配的感知评分范围。在这个范围内,车型A与轮毂B在视觉审美上的匹配更加和谐。结论提出的研究形态最佳审美匹配临界值方法,可以用来研究复杂组合产品之间的匹配关系或者匹配质量,帮助设计师、企业或个人寻找合适的解决方案。

证券市场形态自动化交易模型分析

本文以沪深证券市场的实时数据为基础 ,应用现代数学的二维遗传算法和小波数学理论的形态函数周期小波系数特征描述子、多目标特征点集检测模型等理论 ,对证券市场的八种经典型态进行了动态分割预处理 ;多目标特征点集快速检测识别 ;对小波系数特征进行子轮廓局部匹配与跟踪等一系列分析。实验表明上述方法具有良好的稳定性和可靠性 ,且抗噪能力强。

基于稀疏分解理论的航空发动机轴承故障诊断

航空发动机轴承在高温、高压、高转速等恶劣条件下运行,机动工况较多,因而故障模式复杂,背景噪声强烈,难以及时有效地诊断。针对上述问题,提出基于稀疏分解的逐级匹配形态分析(Stagewise matching morphological component analysis,SMMCA)方法。稀疏分解是一种在超完备字典上对信号进行分解,并通过优化重构算法求解信号最稀疏表达的信号处理方法。逐级匹配形态分析基于稀疏分解理论,根据信号组成成分的差异,分别构造相应成分的稀疏字典,然后通过交替投影理论和逐级正交匹配追踪算法(Stagewise orthogonal matching pursuit,St OMP)对各组成成分进行优化重构,从而实现各成分的降噪和分离,准确快速地捕获信号中的特征信息。将提出的基于稀疏分解的逐级匹配形态分析方法应用于航空发动机轴承故障诊断,仿真和试验对比分析验证了该算法的有效性。

Surface reconstruction of complex contour lines based on chain code matching technique

A new method for solving the tiling problem of surface reconstruction is proposed. The proposed method uses a snake algorithm to segment the original images, the contours are then transformed into strings by Freeman＇ s code. Symbolic string matching technique is applied to establish a correspondence between the two consecutive contours. The surface is composed of the pieces reconstructed from the correspondence points. Experimental results show that the proposed method exhibits a good behavior for the quality of surface reconstruction and its time complexity is proportional to mn where m and n are the numbers of vertices of the two consecutive slices, respectively.

带前弓弧度短型股骨转子间髓内钉的研制及其匹配性的术后影像学研究

目的 研制一种新型带前弓弧度的短型股骨转子间髓内钉（简称新型头髓钉）,观测其与国人股骨髓腔的匹配性。方法 设计一种新型头髓（钉长195 mm,前弓弧度半径120 cm）,并采用前瞻性研究,对2015年11月-2016年6月收治的25例老年股骨转子间骨折患者采用该新型头髓钉治疗。其中男7例,女18例;年龄65~94岁,平均82.3岁。骨折按AO/OTA分型：A1.2型3例,A1.3型2例,A2.1型5例,A2.2型8例,A2.3型7例。受伤至手术时间2~7 d,平均3.2 d。收集患者术中透视像及术后股骨近端正侧位X线片,观测髓内钉在矢状面的入钉点位置（分偏前、居中、偏后3种）,远端钉尖与股骨前侧皮质的关系（按6级分类法）,近端钉尾与大转子外侧皮质的关系（按3级分类法）。结果 1例因术后窒息住院死亡。余均获随访,随访时间1~8个月,平均4个月,其中7例随访时间超过6个月。骨折愈合时间6~10周,平均8周。末次随访时采用Parker-Palmer活动能力评分为4~8分,平均5.5分。无髋股部疼痛主诉。影像学参数测量结果示,髓内钉的矢状面入钉点偏前2例（8%）,居中18例（72%）,偏后5例（20%）。远端钉尖位于髓腔中央者（0级）15例（60%）,偏前但与前侧皮质无接触者（＋1级）8例（32%）,偏后但与后侧皮质无接触者（—1级）1例（4%）,偏前与前侧皮质接触轻度撞击者（＋2级）1例（4%）。近端钉尾不突出大转子外侧皮质者（0级）13例（52%）,突出高度≤5 mm者（1级）9例（36%）,〉5 mm者（2级）3例（12%）。结论 新型头髓钉与国人股骨具有良好的形态学匹配性,钉尖撞击前侧皮质与钉尾突出大转子的出现率很低,有助于减少器械并发症的发生。

基于雷达图像的运动目标形态检测及跟踪技术

运动目标的检测与跟踪在实际中应用广泛。对于低空高速运动目标的检测与跟踪常常面临目标信号微弱和地物干扰严重等问题。基于某型飞机着陆雷达回波图像,提出并采用滑动窗口形态匹配算法对帧差的灰度图像进行目标检测,同时采用二次匹配算法分离出微弱信号目标,去除假目标干扰。之后再结合多帧图像进行航迹关联,去除静止地物等目标干扰,实现运动目标的跟踪。实际测试表明:该处理流程算法简单,处理一帧的时间短,可以检测到极其微弱的目标信号,有效抑制各种干扰,捕捉目标的反应时间短,实现了运动目标的实时检测、准确定位和无丢失跟踪。