一种基于近似曲率的边折叠简化算法

针对目前三角网格简化算法在低分辨率的状态下往往丢失模型重要几何特征,从而导致视觉上的失真问题,提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入了近似曲率的概念,并将其加入到二次误差测度中,使得二次误差测度在能够度量距离偏差的情况下,能够反映模型局部表面几何变化。实验结果表明改进的算法有效保持了模型的细节特征,简化效果更好。

一种基于八叉剖分的近似曲率的边折叠简化算法

为了提高三角网格模型简化的速度,满足实时显示的要求,并且有效地克服边折叠简化算法在低分辨率的状态下易丢失模型重要几何特征的问题,提出了一种基于八叉剖分的近似曲率的边折叠简化算法。采用八叉树结构自适应地分割网格模型空间,同时在各个区域中采用近似曲率的边折叠算法并行地进行边折叠操作。实验证明,该算法取得了不错的效果。

基于近似曲率的铁路既有线纵断面分段算法

纵断面线形的精确分段是后续铁路线路优化调整的基础。针对现有方法自动分段效果差且精度低的缺点,研究一种能够实现线形精确自动分段的算法。首先,在对比各种方法的基础上,提出一种基于测点近似曲率的线形自动分段算法,针对铁路竖曲线弧径比过小易导致的拟合病态问题,采用基于半径确定的最小二乘算法进行圆心精确定位,以提高分段点的精度。经实测数据验证该算法能自动化识别特征点位置,且具有更高的精度。

基于近似曲率插值的焊缝特征模型建模方法

焊缝特征模型的建立是自动化焊接中的关键技术。通过几何关系直接建模可获得精确的模型,但建模过程复杂,而插值法建模具有较高的建模效率,但模型精度难以控制。文中提出了一种基于近似曲率插值的焊缝特征模型建模方法,可有效提高模型精度。采用指数形式表示旋转矩阵,通过旋转角φ的插值建立焊缝坐标系,假设旋转角φ与曲率成正比关系,则可以用曲率控制旋转角φ的插值。基于Matlab平台开发了管道插接相贯线特征模型仿真软件,软件中集成了直接建模、等分插值建模和近似曲率插值建模算法。通过仿真,论证了近似曲率插值建模算法的有效性。

近拟常曲率空间中某类紧致超曲面

利用自伴算子□,研究近拟常曲率空间中一类紧致超曲面,得到了这类超曲面关于其第二基本形式模长平方的积分不等式。

管件内部截面形状和尺寸的非接触测量系统

针对目前异形管件内部形状尺寸非接触测量光源成本高、加工精度难以保证等问题,在深入研究柱透镜光学性能的基础上,设计并实现了由线激光器和柱透镜组成的近封闭激光线作为光源、用CMOS相机采集测量对象的内部截面图像的光电测量装置。运用五方向边界跟踪虫提取经过自适应阈值化处理的内部截面图像的边界。通过近似曲率梯度场确定圆弧与直线段的切点,根据切点对边界点分组,计算直线段长度,运用最小二乘法计算圆弧半径和圆心位置。实验结果表明,本系统的测量结果与千分尺直接测量的结果相比,绝对误差最小达到0.01 mm,相对误差最小达到0.01%。该装置在保证良好采集管件内部横截面图像、较高的测量精度的同时,避免了对测量对象的影响,在降低成本的同时,实现了真正意义上的非接触测量。

考虑高速列车动态响应的轨道几何界限检测方法研究

高速列车在行驶过程中的安全问题至关重要,任何轨道几何界限检测系统的误差都可能导致严重的安全事故,因此对列车系统的稳定性和准确性要求较高。为此,考虑高速列车动态响应工况下,提出一种轨道几何界限检测方法。根据列车的移动荷载,构建高速列车动力响应模型对列车轨道的无关点云数据完成移除,通过曲率曲线近似模型实现对轨道几何界限的检测。实验结果显示,研究方法下的轨道几何图像的灰度值与原图像的接近程度更高,能够准确检测出轨道运行的几何特征。

保持细节几何特征的三维网格模型轻量化算法

对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中广泛使用的边折叠算法相较于其他网格简化算法效率更高、简化效果更好,然而该算法存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。为了解决上述问题,提出通过增加曲线近似曲率和模型待折叠边的一阶邻域三角形的平均面积作为惩罚因子,以优化原始算法的边折叠代价。首先,根据几何中曲线曲率的定义,提出了曲线近似曲率的计算公式;其次,在顶点法向量的计算过程中,使用面积加权和内角加权两个阶段对初始法向量进行修正,从而考虑更加丰富的模型几何信息。通过实验验证了优化后算法的性能,与经典的二次误差测度(QEM)算法、顾及角度误差的网格简化算法相比,优化算法处理后的模型的最大误差分别至少降低了73.96%和49.77%;与QEM算法相比,优化算法处理后的模型Hausdorff距离至少降低了17.69%。可见,在模型轻量化的过程中,优化算法能够减少模型的形变,更好地维持自身的细节几何特征。

软件定义网络面向异常流提取的自适应流抽样算法

针对现有传统网络流量抽样技术难以应对动态多变的高维度流量数据,造成大量网络资源开销且无法保证小流的抽样精度,对异常流感知能力较弱的问题,提出一种基于软件定义网络面向异常流提取的自适应流抽样算法。经仿真实验佐证,该算法能在确保抽样精度的同时减轻网络负载与通信开销,对异常流提取能力显著提升。

斜圆锥壳的应力分析

建立了斜锥壳壳体平衡方程，引进斜圆锥壳的近似主曲率坐标，采用Ｔａｙｌｏｒ级数和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数相结合的双重级数展开方法求解该平衡方程；计算结果表明本文提出的方法是可行的，它不仅适合于斜圆锥壳弯曲问题的求解，还可推广到一般壳体其它问题的求解当中。

二维线性与非线性海面的宽带散射特性仿真及分析

该文基于加权曲率近似方法(Weighted Curvature Approximation,WCA),实现了对2维线性与非线性海面的宽带电磁散射信号的仿真,并通过大量的蒙特卡洛仿真研究了距离高分辨率条件下各距离单元内海杂波统计特性,特别是尖峰特性。研究结果表明,当雷达分辨率提高、雷达入射视线方向由侧风转向逆风、海面风速增加时,海杂波强度概率密度曲线(Probability Density Function,PDF)的长拖尾现象将更加明显。同时,非线性海面的宽带散射回波信号中出现尖峰现象的概率更高。此外,对海杂波统计分布曲线的拟合结果表明,与传统的K分布和Weibull分布相比,Pareto分布在较小擦地角条件下能够更好描述海杂波强度的统计特性。

二维线性与非线性海面的宽带散射特性仿真及分析

该文基于加权曲率近似方法（Weighted Curvature Approximation, WCA），实现了对2维线性与非线性海面的宽带电磁散射信号的仿真，并通过大量的蒙特卡洛仿真研究了距离高分辨率条件下各距离单元内海杂波统计特性，特别是尖峰特性。研究结果表明，当雷达分辨率提高、雷达入射视线方向由侧风转向逆风、海面风速增加时，海杂波强度概率密度曲线（Probability Density Function, PDF）的长拖尾现象将更加明显。同时，非线性海面的宽带散射回波信号中出现尖峰现象的概率更高。此外，对海杂波统计分布曲线的拟合结果表明，与传统的K分布和Weibull分布相比，Pareto分布在较小擦地角条件下能够更好描述海杂波强度的统计特性。