三角网格模型顶点法矢与离散曲率计算

给出了一种新的面积角度加权的三角网格模型顶点法矢计算公式,在此基础上对Taubin离散曲率计算方法做了改进,采用质心距离权重代替面积权重,提出了新的离散曲率计算方法。实例表明,与原有公式及方法相比,该公式与方法的计算结果更为准确。

基于离散曲率的温室CO2优化调控模型研究

提出了基于离散曲率算法的温室CO2优化调控模型,通过设计嵌套试验采集温室不同温度、光照强度、CO2浓度组合下的番茄光合速率,利用支持向量机回归算法(Support vector regression algorithm,SVR)构建光合速率预测模型;以预测模型网络为目标函数,采用 L 弦长曲率算法实现CO2响应曲线离散曲率的计算,利用爬山法获得不同温度、光照强度组合条件的CO2响应曲线曲率最大点,以此作为效益最优的调控目标值,进而基于SVR构建CO2优化调控模型。结果表明,调控模型的决定系数为0.99、均方根误差为4.42 μmol/mol、平均绝对误差为 3.17 μmol/mol,拟合效果良好。与CO2饱和点目标值的调控效果对比发现,理论上CO2供需量平均下降61.81%,光合速率平均减少15.58%;验证试验中,相较饱和点调控下光合速率平均下降15.14%,CO2供需量下降57.61%,相较自然条件下光合速率升高26.70%。说明此温室CO2优化调控模型具有高效节能特点,为设施作物CO 2高效精准调控和节本增效提供了理论基础。

基于区域离散曲率的三维网格分水岭分割

针对离散曲率估计对噪声敏感且特征值计算量大的特点提出了基于区域离散曲率的三维网格分水岭分割算法。寻找三维模型显著特征点;对三维模型进行预分割,确定分割带;在分割带区域上计算离散曲度极值点,利用测地距离和曲度极值点对三维模型进行分水岭分割。算法在分割前无需进行网格去噪,实验结果证明,对主体分支明显的模型具有较高的分割边缘准确度和较快的分割速度。

基于离散曲率计算的三角网格模型优化调整

采用面积夹角加权的三角网格模型顶点法矢及三角片质心权值对Taubin的三角网格模型离散曲率计算方法进行了改进,在此基础上提出了一种新的三角网格模型优化调整方法。用该方法调整三角网格模型,在模型上曲率变化较平缓的平坦区域及曲率变化较剧烈的特征区域都能取得较好的调整效果。

U弦长曲率:一种离散曲率计算方法

数字曲线的离散曲率计算在图像分析和计算机视觉的各个领域都有广泛应用.文中提出一种离散曲率计算方法——U弦长曲率.数字曲线上的每个点,它的支持领域由距离该点为给定弦长的两点确定,再在这个支持领域内估算当前点的U弦长曲率,理论分析论证U弦长曲率与曲线的真实曲率之间存在一种明确联系.与现有的离散曲率计算方法相比,U弦长曲率具有更强的抗旋转性和抗噪性,适用于完成曲线匹配等对曲率计算稳定性要求高的一类任务.仿真实验结果验证文中方法的有效性.

基于离散曲率的三次均匀B样条的局部光顺算法

在研究B样条曲线节点的曲率和对应控制点的离散曲率之间关系的基础上,引入了一种新的离散曲率——第二离散曲率的概念,得出了三次均匀B样条曲线节点的曲率和对应控制点的第二离散曲率成正比的结论,并给出了基于第二离散曲率三次均匀B样条曲线的光顺算法.该算法通过直接调整控制点的第二离散曲率进行曲线的光顺,从而使光顺过程更为简洁、更具几何直观性.算例表明,该算法具有较好的光顺效果.

基于离散曲率的边折叠网格简化算法

在以往的网格简化算法中,大多是采用空间几何距离作为简化准则.几何距离能很好地控制简化后的网格与原始网格之间的误差,但在保持形状特征上相对较弱.本文提出的网格简化算法是根据网格顶点的曲率,采用边折叠的方式来减少低频区域的网格顶点密度.由于曲率能很好地刻画网格形状,故本文的算法能较好地保持原始网格的形状特征.

反求工程中离散曲率估算方法

提出了一种新的对三角网格模型和散乱点数据都适用的曲率估算方法。该算法识别了Meyer的三角网格模型离散曲率估算方法中估算异常的区域,以异常区域内的每个顶点的2环邻域作为k邻域,采用加权的局部抛物面拟合法对异常区域曲率进行了估算。通过构建局部三角剖分,把算法扩展应用到了散乱点数据。实验结果表明,本文算法受三角网格形状影响较小,有一定的抑噪能力,能有效地识别曲面的基本特征。

平面多边形的离散曲率插值变形

对于平面多边形的变形,笔者提出离散曲率插值变形的方法。该方法利用了离散曲率内在的形状特征,在给出多边形的离散曲率插值变形算法的基础上提出了局部修改算法。该算法具有较强的直观性,简捷方便,可以根据用户需求对待修改部分进行修改,而保持未修改部分相对不变,达到了局部修改的目的。

逆向工程中离散曲率估算及其可视化的实现

采用Meyer离散曲率估算方法估算了三角网格模型的顶点曲率;在此基础上,通过图像处理中的直方图均衡化算法对曲率值进行处理,并用颜色索引表建立了曲率和颜色间的映射关系,以曲率的可视化来清晰地反映网格模型的曲率变化,进而验证曲率估算的准确性,突出凹凸特征显示;为逆向工程中的数据分割、特征识别以及模型优化等提供技术保证。

离散曲率边折叠简化算法用于骨骼CT图像三维重建及VTK实现

目的:验证离散曲率边折叠算法对骨骼CT图像三维模型的可行性与简化率。方法:利用离散曲率边折叠的网格简化技术,先将模型中需折叠的顶点进行分类,计算出平均离散曲率,随后采用蝶形分子规则产生新点,再进行边折叠操作,最后利用VTK与VS2008软件进行编程。结果:利用代码实现三维骨骼模型的重建。原始算法与简化后模型的三角面片数(个数)分别为253 741和86 597,简化率达74.05%;而原始算法与简化后模型的建模时间(ms)分别为86 597和25 763,建模时间缩短70.25%。结论:简化后的模型能较好保持原始性状特征,且其数据量大大减少,算法的可行性和简化率达到预期效果。

基于多尺度离散曲率的图像角点检测方法

传统的曲率计算方法对离散域上的局部变化和噪声敏感,使得角点检测准确率和定位存在偏差。为了减少上述问题,提出了一种多尺度离散曲率来计算曲率并检测角点。首先,用Canny边缘检测器处理输入图像,得到一个二值化边缘图,然后从边缘图中提取边缘轮廓,沿着轮廓填充缝隙,检测并标记T型角点;其次,在3个不同的平滑尺度下,用高斯函数对每条平面曲线进行平滑处理,再使用新的曲率度量方式,计算经平滑后每个轮廓上点的曲率,并将绝对曲率的局部极大值点作为各尺度的候选角点;最后,将候选角点曲率值与曲率阈值比较,大于曲率阈值的点定义为候选真实角点,并将3个尺度下均可检测到的候选角点作为真实角点。实验结果表明:本文算法对标准角点数据实验室图进行检测时,检测到的正确角点数为159,错误角点数为90,丢失角点数为16,定位误差为1.2572;对标准角点数据积木图进行检测时,检测到的正确角点数为46,错误角点数为13,丢失角点数为1,定位误差为1.0132。与现有的3种经典角点检测算法相比,本文的检测方法具有更好的角点检测性能。

基于离散曲率的扫描线条图快速圆弧检测

本文提出一种从圆弧假设到圆弧验证模式的扫描线条图的圆弧检测方法。该方法首先提取扫描线条图的图像骨骼,使用分段线性多边形对线条图像骨骼进行近似表示,来达到简化计算和减少数据量的目的;再通过对骨骼图像的局部离散曲率的计算和统计来假设图像局部存在圆弧;最后根据计算出的圆弧的圆参数将假设的圆弧映射至原始图像进行比对来验证局部圆弧的存在。该方法可以有效地克服圆弧断裂、重叠、交叉等噪声的影响,具有较好的鲁棒性和计算快速的优点。

基于离散曲率的点云光顺算法

通过对三维激光扫描仪扫描测量数据的误差来源进行分析,设计了一种基于离散曲率的点云光顺处理的快速算法,该算法以曲率特征为索引,能够快速判别点云数据的特征点,对非特征点采用w邻域内X,Y两个方向拟合三次B样条曲线做光顺处理。最后通过实例证明了所提方法的有效性。

基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法

在医学图像三维重建时产生大量的三角面片,极大地限制了三维重建的速度。提出了一种基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法。在代价函数中引入顶点离散曲率,通过将代价函数作为顶点对的权值来控制顶点对合并次序,更好地保留了原模型的细节特征,同时修改模型特征点与特征线的权值,使得简化过程中原模型的特征点与特征线能够较好地保留。经实验对比与分析表明,该算法有效地提高了图像质量且能很好地保持原模型的图形特征。

基于离散曲率的三角形折叠简化算法

以三角形折叠算法为基础,提出了一种新的基于离散曲率的三角网格简化算法。该算法以网格表面的加权离散曲率为依据,对三角形进行折叠操作,给出了基于离散曲率和球面近似的新顶点的获取方法。实验结果证明了本文算法的有效性。

三角网格曲面上离散曲率改进算法

计算三角网格离散曲面曲率的Meyer方法几何意义简明,计算量较小,但其计算效果仍有进一步提高的潜力。通过对Meyer方法的深入分析,提出了平均曲率构造向量和Gauss曲率构造角的概念,并指出了它们的几何意义,在此基础上构造了对Meyer方法的改进算法。经分析,提出的改进算法精简了各个主要计算步骤,避免了不必要的计算误差。仿真计算结果表明,改进算法是有效的,提高了三角网格离散曲率的计算精度和计算效率。

基于离散曲率算法的镗刀杆变形曲线拟合

文中推导出一种在已知平面曲线离散曲率的情况下拟合出曲线图形的线性拟合算法,该算法在曲线较为复杂曲率呈明显非线性时具有较大误差,因此又在此基础上推导了另一种精度更高且适用性更广的样条插值算法,并对两种方法的精度加以比较。应用MATLAB编程后,两个算例结果表明其精度可以满足杆弯曲变形分析要求。

等边折线的离散曲率表示及应用

给出平面等边折线的离散曲率表示方法。引入离散曲率的一种计算公式,通过求解方程组,使顶点处的离散曲率和折线的边长分别等于给定的离散曲率值和边长值,可重构出平面等边折线,并得到等边折线顶点坐标的解析表达式。可以证明,若忽略刚体运动变换,则重构出的平面等边折线唯一确定。所给表示方法可应用于计算机动画中的变形(Morphing)问题。

基于改进离散曲率的三角形折叠简化算法

本文提出一种基于改进离散曲率的三角形折叠网格简化算法。利用描述三角形形状的内角权值改进Taubin算法估算三角形顶点的离散高斯曲率,根据Garland算法引入三角形顶点的二次误差度量矩阵,定义三角形的折叠代价为二者的加权和。由折叠代价取得最小值来计算折叠后新点的位置,并以该最小值作为三角形的折叠代价来确定折叠顺序。实验表明,改进的离散曲率能更好的描述三角网格顶点处的弯曲程度,该算法简单快速,并能很好的保持模型的重要几何特征以及拓扑结构。