基于二次有理Bezier曲线拟合的颅骨识别技术研究

颅骨识别技术是生物特征识别技术的新发展。我们提出采用二次有理Bezier曲线进行颅骨曲线拟合,用表达式准确描述颅骨特征,提出了基于拟合颅顶曲线的颅骨识别算法,并基于颅骨X线照片实现了颅骨识别。

基于轮廓重心参数调整的Bezier曲线拟合方法

传统的3次Bezier曲线拟合方法在拟合汉字轮廓曲线时,迭代次数多,效率较低。针对拟合的效率,设计了一种基于3次Bezier曲线的汉字曲线轮廓拟合新方法。该方法的核心是简单高效的参数迭代算法。在3次Bezier曲线控制点的求取方法上,采用最小二乘法拟合;在参数的优化问题上,用过型值点重心的直线与拟合曲线间的交点求解参数,迭代优化参数取值。该迭代算法占用资源少,运算量小,计算简便。实验结果表明,针对一般型值点和汉字轮廓特征点的曲线拟合,在相同精度要求下,该算法迭代次数少,收敛速度快,能达到更好的拟合效果。

曲线的二次有理Bezier曲线拟合

根据１９９１年国际标准组织（ＩＳＯ）颁布的关于工业产品数据交换的ＳＴＥＰ国际标准，采用非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）的特例：二次有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线，提出了用二次有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线进行扫描点的曲线拟合方法，讨论了如何对多条二次有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线进行合并，以减少曲线段的数目．

周期控制点列Bernstein-Bezier曲线拟合的特性

研究具有周期性的控制点列的Bernstein-Bezier（B-B）曲线的极限性质，给定周期控制点列，其B-B曲线的中点输出极限是控制点的重心；当固定边界周期控制多边形为三角形时，B－B曲线过三角形的重心，并且在控制多边形重复的一边B．B曲线为直线．

基于Bezier曲线拟合的自主平行泊车轨迹模型仿真

根据阿克曼转向几何学,联系实际泊车情况,首先给出最短泊车空间、泊车起始点范围以及避碰约束空间的生成方法,并在此基础上,考虑动力学约束条件,在直角坐标系Oxy平面中,利用参数化方程,基于Bezier曲线,建立x和y之间动态关系。对每个时间t,依次得到汽车泊车时的具体转向角度和转向半径,得到新的位置点,从而控制汽车沿着Bezier曲线随着时间做变速运动,最终实现连续曲率的轨迹规划。Matlab仿真表明,采用这种方法能够有效地实现避障,在曲线转折点处运动平滑,未出现抖动,满足自主泊车的连续性要求及所需泊车空间尽可能小的目的。

关于曲线拟合的广义Bezier方法

基于Kirov逼近定理,研究了一类带有附加导数条件的广义Bezier曲线拟合方法。该方法可以在每个型值点再给出导数条件,因此与通常的Bezier曲线拟合相比,有更多的自由度,但其拟合曲线的次数仅比Bezier曲线高一次。这一方法有助于CAGD领域的工程人员采用Bezier技术达到控制所设计曲线形状的目的。

不同杂交组合小白鸡的生长曲线拟合分析

杂交肉鸡的选育工作是为了满足肉鸡消费市场多元化的需求。为探索不同杂交组合肉鸡的生长发育规律,试验通过对7个不同杂交组合肉鸡0~8周龄体重采用Logistic、Gompertz和Bertalanffy 3种拟合模型进行生长曲线拟合分析,结果显示,7个不同杂交组合肉鸡的三种生长曲线拟合模型拟合度均高于0.998,其中以Gompertz模型的拟合度最高,其拟合值最贴近实测值,为三元杂交肉鸡生长曲线的最佳拟合模型。本研究计算得出7组肉鸡的拐点周龄和最大周增重分别为4.86~5.96周和316.68~410.99 g,与7组肉鸡的实测最大周增重周龄(6周)和最大周增重(320.38~425.31g)均最接近。对7组三元杂交肉鸡的生长累积曲线及周增重曲线分析表明,本试验中2个杂交肉鸡(AA×(R131×G2)和AA×(R131×洛岛白))的生长增重表现最佳。

宁乡猪肌肉生长发育规律及生长曲线拟合的研究

为探索宁乡猪各肌肉组织的生长规律,本研究采集0、2、4、6、8、10、12月龄宁乡猪胸肌、锯肌、臂二头肌等11块骨骼肌的生长发育数据,并运用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性模型进行了生长曲线的拟合分析。结果表明:各肌肉组织在0~12月龄均呈现持续增长态势,相对生长率均表现为0~2月龄最高,达181.71%~193.77%;Logistic模型能较好地拟合各肌肉生长曲线,胸肌、锯肌、臂二头肌、臂三头肌、眼肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌、臀中肌、股四头肌、腰大肌的理论极限体重分别为728.73、1233.59、100.85、699.46、1237.36、708.89、204.05、503.81、254.81、613.96、189.67g,理论拐点月龄分别为10.12、11.36、10.27、6.50、5.25、5.88、5.52、4.01、5.30、5.25、4.81月龄,拟合度范围为0.938~0.990;Gompertz模型能较好地拟合部分肌肉生长曲线,VonBertalanffy模型则不适合宁乡猪肌肉生长曲线拟合。本研究结果可为后续宁乡猪的选育、饲养管理及开发利用提供参考依据。

不同配对模式白羽王鸽产蛋曲线拟合和对比分析

为探索母鸽在不同配对模式下的产蛋率与产蛋量变化规律,以双母拼对和公母配对的白羽王鸽母鸽为研究对象,分析6~19月龄产蛋率和累计产蛋数,采用Wood、Yang-Ning、McMillan、McNally、NarushinTakma和Adams-Bell6种模型对产蛋率进行拟合,采用Logistic、Gompertz和VonBertalanffy3种模型对累计产蛋数进行拟合,并对其估计值与实际值进行比较分析。结果表明:双母拼对鸽McNally、McMillan和Narushin-Takma模型拟合度(R^(2))较高,分别为0.745、0.744和0.744;公母配对鸽McNally模型R^(2)最高,为0.437。双母拼对鸽上笼后3~8个月为产蛋率高峰期,产蛋率最高峰为65.13%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为62.42%,最接近实际值;公母配对鸽产蛋率最高为94.50%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为84.16%。Logistic、Gompertz和VonBertalanffy模型的累计产蛋数曲线R^(2)都在0.98以上。与实际生产数据比较发现,McNally和Von Bertalanffy模型曲线拟合效果最佳,其中双母拼对鸽拐点产蛋量为19.46个,拐点月龄为11.34;公母配对鸽拐点产蛋量为17.75个,拐点月龄为12.38。在实际生产中可以利用McNally和Von Bertalanffy模型对白羽王鸽产蛋率和累计产蛋数变化进行估计与预测,为白羽王鸽育种及饲养管理提供参考。

四参数正弦曲线拟合的快速算法

对四参数正弦拟合软件运行时间进行了研究,提出一种软件拟合时间的定量评价方法,对序列长度、序列所含信号周波数、正弦波形幅度、相位、直流分量,以及A/D位数等不同因素条件,给四参数正弦曲线拟合所用时间的影响进行了定量评价,获得了拟合时间随各个因素而变化的规律。针对影响软件运行时间的主要因素,提出了以减少拟合序列长度为手段,进而降低拟合所用时间的快速拟合方法。它们是直接序列截取法和二次抽样法。并在一组实验上验证了所述方法的有效性与可行性,获得了二次抽样法优于直接截取法的明确结论。所述方法可用于四参数正弦拟合的快速运算。

基于Bezier曲线的气膜冷却孔出口孔形优化

提出一种基于Bezier曲线的气膜冷却孔出口参数化构型方法,通过调整Bezier曲线的控制点,改变气膜冷却孔的出口形状。采用拉丁超立方抽样(LHS)和数值模拟的方法,获得大量不同气膜冷却孔出口形状下的气膜冷却效果,结合径向基函数神经网络(RBF-NN)所构建的预测模型和遗传算法(GA)进行气膜冷却孔出口形状优化。结果表明:优化后的气膜冷却孔可以有效抑制肾形涡对(CVP)的强度与大小,减小冷却气流与热主流的掺混损失;优化后的气膜冷却孔具有扩张的冷却通道,降低了冷却气流出口法向上的动量,有效抑制了冷却气流对于热主流的穿透,提升了气膜冷却效率;在吹风比M=0.91的情况下,最优孔形的气膜冷却效率较圆孔和扇形孔分别提升了40.48%和17.82%。

一种带参数的二次Bezier曲线的连续条件

针对计算机辅助几何设计中曲线的光滑拼接问题,研究了一种带参数的二次Bezier曲线的连续条件.利用曲线性质给出了两条带参数的二次Bezier曲线在连接点处实现光滑拼接的充要条件,并得到了该曲线间G^(l)、G^(2)、C^(l)、C^(2)光滑拼接的定理。利用实例计算表明,该连续条件易于实现复杂曲线的构造,可为参数曲线的设计提供良好参考。

基于曲线拟合误差估计的阻抗优化识别方法

在雷达系统、舰船系统、数据中心等大型复杂系统中,供配电系统变流器端口阻抗信息的完整、快速、准确获取,是研判系统可靠性的重要基础。现有研究大都使用分段线性拟合值方法进行阻抗识别,不仅需要大量阻抗测量才能获得完整的阻抗特性,并且可能因过度测量而对系统的正常运行造成干扰。针对这些问题,从阻抗特性曲线的非线性拟合入手,提出一种“非线性曲线拟合、全局误差估计、优选测量点频率”的阻抗识别方法,实现基于曲线拟合误差估计的测量点优化选择,以较少阻抗测量代价获取宽频带阻抗特性。与现有的方法相比,所提方法更有助于测量点的合理选择、阻抗谐振峰的准确识别,从而更高效地实现宽频带阻抗的识别,为复杂供配电系统运行状况的研判提供可靠依据。算例仿真证实了所提方法的有效性。

基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。

基于Bezier曲线的功率车人机交互系统设计

针对功率车在使用过程中骑行体验感较差的问题,提出了一种具有人机交互功能的功率车训练系统。该系统的下位机由功率车、霍尔传感器、单片机和伺服电机等模块组成,功率车的阻力通过设计的新型磁阻装置进行无级连续调节。基于贝塞尔曲线对上位机的骑行路径进行优化,结合实时插值、等距插值和非等距插值算法,提升了场景跟踪效果。实验结果表明,基于贝塞尔曲线的实时插值算法生成的路径能够满足体感一致性,确保人机交互过程中场景的流畅性与稳定性。

曲线拟合与分段函数组合法在瓦斯抽采量预测中的研究与应用

为减少矿井煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等事故的发生,将井下瓦斯及时抽出是必要的,因此对瓦斯抽采量进行准确地预测愈发重要。在神经网络法、多元线性回归法等预测方法的基础上,根据瓦斯抽采量在时间效应下变化波动大的特性,提出了曲线拟合与分段函数组合法。此方法以瓦斯抽采量衰减为界将瓦斯抽采分为前、后2个阶段,根据实测数据作抽采纯量随时间变化曲线并对变化曲线进行拟合,根据拟合曲线列出预测瓦斯抽采量的计算公式,用于对抽采量进行预测。分别对九里山矿、古汉山矿进行后段抽采量预测与实际的比较,其中九里山矿得到后段预测值的最小相对误差为0.63%,最大相对误差为2.34%,古汉山矿得到后段预测值的最小相对误差为0.09%,最大相对误差为3.23%。表明曲线拟合与分段函数组合法对井下瓦斯抽采量预测是可行的,对井下瓦斯治理具有重要的意义。

基于MATLAB曲线拟合的圆柱电池焊接径向跳动分析

圆柱电池外壳属于轻质薄壁圆管,其与端盖焊接时,需要保持径向跳动小于0.05 mm,否则会影响焊接质量,本研究通过在原有夹具的基础上设计辅助定位结构的方法,防止圆柱外壳在焊接装夹时发生竖直方向的微小偏移,从而减小跳动误差。在理论上建立了简支梁模型,分析辅助定位结构作用在不同位置的弯曲变形情况,然后运用ANSYS Workbench软件进行了有限元分析,结果显示,在圆柱电池外壳150 mm处取得最佳下压位置,与理论计算中相符合。最后进行了径向跳动实验分析,实验结果表明,在没有下压力时,径向跳动测量值为0.0792mm(修正值),在150mm处施加下压力后,径向跳动低了127.6%,为0.0348 mm(修正值),小于0.05 mm,符合设计要求。综上所述,辅助定位结构的设计可以有效降低圆柱电池外壳与端盖焊接时的径向跳动,提高焊接质量。

多信息化技术融合教学探索--以车载红外测距传感器GP2D12数据曲线拟合为例

文章采用Linkboy仿真系统、Arduino编程系统、Proteus硬件仿真系统、Excel数据处理软件多种信息化技术手段,实现车载红外测距传感器GP2D12数据曲线拟合的学生实训教学,使学生对数据曲线拟合方法有深刻的理解。同时,文章巧妙利用GP2D12实验数据特点,将幂函数曲线拟合方程三个未知参数减少为两个未知参数,在此基础上,利用一次线性函数最小二乘法拟合方法,分别求得GP2D12红外测距传感器的两种不同的曲线拟合方程,并分析对比两种曲线拟合方程在应用中的优缺点。

改进的多项式曲线拟合轨迹预测算法

针对传统多项式曲线拟合轨迹预测算法对复杂多变的轨迹预测准确率不高问题,提出改进的多项式曲线拟合轨迹预测算法。首先,获得轨迹的曲率、挠率阈值;然后,通过该阈值识别预测误差可能较大的轨迹部位,并采用插值滚动预测算法进行预测;最后,采用双误差预测值更新算法,对预测值进行更新。仿真结果表明,相较于传统多项式曲线拟合轨迹预测算法,所提算法的平均位移误差(average displacement error,ADE)下降了42.77%,最终位移误差(final displacement error,FDE)下降了36.62%,从而验证了所提算法的可行性和有效性。

基于高阶Bezier曲线的渐进多焦点镜片设计

采用直接法设计渐近多焦镜片时,子午线上的光焦度分布是控制远用区,近用区和通道大小的关键。以高阶多项式为代表的子午线光焦度分布函数无法有效控制各个眼用区域附近的光焦度变化速率,导致镜片个性化设计的灵活性不高。为解决这一问题,文章引入了一个高阶Bezier函数来描述期望的子午线光焦度分布,在子午线眼用区域附近添加多个曲线控制点,通过改变控制点位置来调节对应区域光焦度变化速率,以实现对镜片光焦度和像散分布的个性化控制。通过计算仿真、面型分析软件验证和实际加工测量分析可知,设计的四款渐进多焦点镜片在满足佩戴用途的同时具有较低的像散极值和宽阔的光焦度稳定区域,展现Bezier曲线的高可塑性。方法具有子午线灵活可调的能力,能有效控制关键区域的设计、位置、远视区域、近视区域和通道区域的大小,为个性化设计抗疲劳、办公室和驾驶等场景渐进多焦点眼镜展示了一种有效的方法。