B样条曲面三维扩展目标跟踪算法

在目标跟踪中,三维扩展目标跟踪的实现通常需要多角度的大量量测数据,单传感器所获得的量测无论是从数量还是完整性上来说,都不能良好地满足三维形状估计的要求。针对低量测率下现有的三维扩展目标跟踪算法形状跟踪效果差的问题,提出了一种基于B样条曲面的泊松多伯努利混合滤波算法。首先,利用小波聚类对多传感器获得的三维空间量测数据进行处理,得到量测簇,在提取有效信息的同时保证算法的效率;然后,对量测簇进行划分,获得控制矩阵,控制矩阵基于B样条的控制点原理实现,因此能够表征复杂三维形状的参数,利用控制矩阵与B样条曲面拟合获得三维扩展目标的形状;最后,将B样条融入泊松多伯努利混合滤波器,扩展到三维目标跟踪,预测和更新扩展目标运动状态和形状参数。经仿真实验和真实点云数据集的验证,所提算法能够对三维扩展目标的运动状态和扩展形状实现良好的跟踪效果,且能够实现不规则三维形状的估计。

双Beta样条曲面造型系统的研究

该文介绍了双参数控制的双Ｂｅｔａ样条曲面的算法原理、边界条件处理、投影变换，以此为基础设计了自由曲面造型系统（ＦＳＭＳ），并用ＦＳＭＳ开发的实例做了验证分析。

T样条曲面在B样条曲面局部拼接中的应用

为解决相邻B样条曲面在局部拼接时由于曲面细分而加入冗余控制点的问题,利用T样条曲面良好的局部细分性,提出一种更有效的T样条曲面局部拼接法。将相邻B样条曲面精确转换为两张全行列T样条曲面;利用T样条曲面的局部均匀细分算法得到局部拼接边界上的一致性,在曲面上加入局部控制点;将局部细分后的曲面连续拼接为一张控制点更少的T样条组合曲面。与B样条曲面的细分拼接法相比,该方法在曲面细分时不加入任何冗余控制点,在局部拼接后能够得到一张更精简的组合曲面。

密集散乱测量数据点的B样条曲面拟合研究

回顾了密集散乱测量数据点曲面拟合研究发展情况 .针对异形边界自由曲面密集散乱测量数据点 ,提出一种 B样条曲面多步拟合算法 ,其中涉及边界插值 B样条曲面生成、Hardy's双二次局部插值、规则网格数据点 B样条曲面最小二乘拟合等关键技术 .通过一个工程实例 ,对文中提出的 B样条曲面多步拟合算法进行了实验验证 .

基于B样条曲面裁剪计算的局部协调设计

在反求工程曲面重构中,为了对跨多张曲面的局部矩形拓扑裁剪区域进行重新设计,提出了两种基于矩形拓扑区域的曲面局部协调设计方法:自动截面线蒙皮和最小二乘逼近。两种方法均插值于边界曲线和跨界切矢,保证了模型的整体G1连续性,并逼近或插值裁剪区域数据,具有较好的保形性,实际应用效果良好。

B样条曲面的光滑拼接

根据参数曲面几何连续性的定义 ,提出了一种在B样条曲面间实现G0 及G1连续的方法 与以往研究工作不同 ,光滑拼接的实现不是去推导两邻接曲面控制顶点所应满足的条件 ,而是调整已有曲面的边界控制顶点 该方法不受B样条曲面的次数及拓扑结构的限制 。

裁剪B样条曲面重建算法研究

提出了具有不规则边界的裁剪B样条曲面重建方法。采用基准平面对数据点进行参数化,并建立以B样条曲面控制顶点为未知量的超定方程组;提出了基于有效点判别条件的孔洞识别算法,通过对孔洞区域的控制顶点施加顶点形状保持约束,确保方程组最小二乘解的存在;基于误差控制重构B样条曲面整体覆盖数据区域,通过边界线提取或曲面求交剪裁来重构裁剪曲面的边界。该方法具有符合设计意图、曲面在孔洞区域具有良好的形状一致性、曲面重构精度高等特点。

面向截面测量数据B样条曲面光顺拟合及其精度计算

分析了B样条曲线的光顺拟合方法,针对按截面测量所得数据,将B样条曲线的光顺拟合方法拓展到B样条曲面的光顺拟合,该方法能够适应各截面曲线上数据点数的不同,方法简单、易行.给出了曲面拟合精度分析的数学模型,数值计算表明,该方法效率较高.

用B样条曲面构建纱线三维模型的研究(Ⅰ):具有不同截面的三维纱线模型的构造

为了构建具有多种截面的三维纱线通用模型,探讨了用B样条曲线近似设计圆形、椭圆形、跑道形、凸透镜形、矩形和碗形等纱线截面的方法,在此基础上用B样条曲面装配多段纱线,构造出同一根纱线可以有多种不同截面类型的三维模型。

双三次B样条曲面的G^1连续条件

讨论并得到关于两个双三次非均匀内部单节点 B样条曲面片 G1连续的充分必要条件 ,以及在公共边界线上控制向量的本征条件 .这些条件直接由两个非均匀 B样条曲面的控制向量表示 .

基于截面测量数据的B样条曲面重建

研究了逆向工程中截面测量数据的 B样条曲面拟合问题 .结合二分法和最小二乘法 ,提出并实现了截面数据的 B样条曲面拟合算法 .该算法在满足指定精度的条件下 ,对测量数据有较大的压缩率 ,适合工程应用 .应用实例表明算法稳定、可靠、高效 .

基于B样条曲面的图象变形技术

Ｍｏｒｐｈｉｎｇ（变形）为图象处理领域比较引人注目的方法之一。本文利用Ｂ样条曲面方法构造Ｍｏｒｐｈｉｎｇ中的映射关系，使得变形过程更容易控制，也更灵活。文中详述了Ｍｏｒｐｈｉｎｇ的一般原理，建立了基于Ｂ样条曲面的映射关系，给出了算法的具体过程，并讨论了实际工作中遇到的一些问题。

用B样条曲面构建纱线三维模型的研究(Ⅱ):纱线捻度的三维模拟

在用B样条曲面构造具有不同截面的纱线三维模型基础上,对截面随机加上凹凸扰动,并沿着纱线的径向对各个截面进行旋转,使得纱线表面产生波浪状的捻度效应,相当于在纱线表面添加了三维凸包纹理,提高了模拟纱线的逼真程度,对于圆形截面纱线的效果特别显著。

飞机外形件三角网格模型光滑B样条曲面重建

综合考虑曲面重建时的拟合精度、曲面片拼接处的连续性和曲面的光顺性等因素,以三角网格模型的双三次B样条曲面重建为例,研究了飞机外形件三角网格模型的分片光滑B样条曲面重建方法。该方法首先采用最小二乘法逼近散乱数据,初步获得分片B样条曲面;然后将光顺准则加权到最小二乘函数中调节曲面光顺程度;最后运用罚函数法保证曲面片边界近似G1连续。将该方法应用于飞机外形件实测数据的曲面重建,误差分析结果验证了方法的有效性。

基于双三次B样条曲面亚像元图像插值方法

亚像元动态成像技术是实现遥感器高分辨、小型化的有效方法.将双三次B样条曲面插值方法应用于亚像元动态成像,利用待插值点周围邻域范围内16个像素点做一张B样条曲面,取曲面中点的值作为待插值点的像素值.文中推导了双三次B样条曲面插值亚像元图像的插值算式,对所提方法进行了计算机仿真研究,并与其他几种常用插值方法进行了性能比较,结果表明,本文算法得到的高分辨率图像效果更佳.

多个B样条曲面光滑连接的研究

基于 B-Rep重建物体模型表示 ,用 B样条曲面表示其中每个曲面 ,对曲面间的连续性条件进行了研究 .根据曲面间的拓扑结构 ,曲面间可以分别具有 Gk- 2和 G1的光滑连续性 .

断层轮廓的双三次非均匀B样条曲面重构

针对断层图像数据,提出了一种曲面重构的方法.依据曲率特征首先提取各层特征点,对其重采样使每行(列)获得统一的采样点数;再对采样点插值得到非均匀双三次B样条曲面;最后,在一定控制精度下对曲面依据距离特征进行节点插入,通过最小二乘逼近法算出新的控制顶点,从而得到误差在容许范围内的逼近曲面.根据断层轮廓的特点,本算法综合运用了周期B样条和非周期B样条,讨论了封闭曲面和非封闭曲面的计算方法.另外插值和逼近的结合应用使该算法更快速、实用。

双三次B样条曲面生成的关键技术研究

B样条曲面在实际工程中得到了广泛应用。介绍一种双三次B样条曲面生成的改进算法,该算法能显著提高效率。提出B样条曲面正等测投影的建立方法,讨论用高性能的动态数组和Excel软件存储任意数量控制点的实现方法等关键技术。采用Visual C++6.0为编程工具开发软件系统,实现了任意数量控制点的双三次B样条曲面生成。

双参数控制的双Beta样条曲面

讨论了具有几何连续性的Ｂｅｔａ样条曲线的性质，并以此构成受双参数控制的双Ｂｅｔａ样条曲面．给出这种曲面的算法和特性．并通过实例说明，曲面的形状如何受参数β１和β２从变化的影响．

二次B样条曲面顶点及法向插值

顶点位置插值是自由曲面造型的基本方法 ,法向插值在一些 CAD/ CAM系统中也有重要应用 .文中利用子分曲面理论研究双二次 B样条曲面的性质 ,在此基础上利用 Doo- Sabin子分模式构造插值顶点位置和法向的双二次 B样条曲面控制网格 ,得到插值曲面的参数表示 .为了提高效率 ,对规模较大的网格数据 ,先把它划分成若干片子网格 ,分别求出满足与子网格相关的插值条件的控制网格 .最后再把它们整合在一起形成完整的控制网格 ,使得相应的二次