基于DDA算法改进B-snake模型的曲线提取

在场景的三维重建中,Snake点的疏密程度决定了目标曲线能否被精确的表达。提出一种基于B-Snake的目标曲线半自动提取方法,它采用用户在目标曲线附近输入的点构成一条折线,然后经直线段光栅扫描转换的DDA算法快速得到折线经过的所有像素点,对这些像素点每隔固定间距进行采样,经采样后的像素点即为初始Snake点,最后用基于贪婪算法的B-Snake模型来提取目标曲线。与已有的Snake算法相比较,由于采用DDA算法提高了算法的自动化水平,避免了手工拾取大量初始蛇点;由于可以得到较密的Snake点,从而可以精确地表达目标曲线。实验结果表明,利用该方法能够精确地提取目标曲线。

基于Newmark积分方案的DDA方法

不连续变形分析(DDA)方法以离散的块体集合作为研究对象,引入动力学分析和时步积分技术模拟块体系统的不连续变形行为。对DDA采用的常加速度法进行拓展,给出求解块体系统运动方程的Newmark积分格式,并引入一种与块体不平衡力成正比的自适应阻尼使系统收敛到新的平衡状态,保证求解的稳定性。作为考核,将基于Newmark积分方案的DDA方法应用到隧洞开挖模拟,通过和UDEC软件的计算结果进行对比分析,论证改进后DDA方法的有效性和实用性,进一步拓展DDA解决实际工程问题的能力。

基于FPGA的DDA插补算法设计与实现

以Altera公司的Cyclone系列产品为硬件平台,用Verilog硬件描述语言(HDL)完成算法设计描述,由QuartusⅡ软件进行编译、综合和下载,实现了DDA插补算法,并给出了程序设计的流程图及仿真测试的结果.在FPGA芯片上运行的DDA插补算法具有速度快且抗干扰能力强的硬件实现优点.用Verilog HDL语言实现的基于IP核DDA插补算法具有很好的可移植性,大大提高了设计效率.

一种匀变速DDA精插补算法的研究

在两级插补数控系统的变速阶段,由于传统DDA直线精插补算法在每个插补周期内速度保持恒定,因此在相邻两个插补周期之间存在速度跳跃的现象。针对这个问题笔者提出了一种匀变速DDA精插补算法,该算法能根据插补直线段的始末速度在一个插补周期内实现匀变速运动,以保证相邻两个插补周期之间速度连续。将其应用于传统的两级插补数控系统,可以显著减小电机的冲击,改善零件表面加工质量;将其与变插补周期技术相结合,可以大大简化复杂曲线的实时速度调整算法。

多段DDA直线扫描转换算法

在传统DDA直线扫描转换算法的基础上,提出了一种新的加速算法,该算法通过寻找直线的最小生成段,利用最小生成段的平移复制,从而提高了整条直线扫描转换的速度。

非连续变形分析(DDA)中断续节理扩展的模拟方法研究和试验验证

在非连续变形分析方法中,可用虚节理表示岩石破坏过程中潜在的破坏路径,因此断续节理中节理面开裂、扩展、贯通过程认为是虚节理(岩桥)向实节理转化的过程,这一过程伴随着虚节理(岩桥)力学性质参数的弱化,且弱化程度受到虚节理向实节理转化程度的影响。因此,利用表征虚节理向实节理转化程度的虚节理连通率对虚节理力学性质参数的弱化规律进行研究,得出力学性质参数弱化函数;在此基础上对Jennings强度准则和最大抗拉强度准则进行处理,提出应用于非连续变形分析计算的断续节理强度形式;最后,将虚节理力学性质参数弱化规律和处理后的断续节理强度表达式运用于非连续变形分析计算程序中,实现对断续节理扩展过程的模拟算法。并通过剪切试验计算结果与室内试验结果的比较,验证该算法的正确性。

基于STM32的改进DDA插补器设计与分析

针对普通DDA进给速度不够快、插补误差较大、插补脉冲分布不均匀等不足,利用改进的DDA算法作为插补算法,以基于ARM Cortex-M3处理器内核的STM32微控制器为插补控制核心,设计了DDA硬件插补系统,实现了高速高精度插补。借助Keil uVision4软件开发环境,利用C语言分别设计了普通DDA和改进DDA的算法程序,并对两种方法的插补结果进行了对比。结果表明:与普通DDA相比,改进DDA在插补速度与插补精度上均有一定的提高,控制器溢出脉冲分布更加均匀。

基于FPGA的改进型DDA圆弧插补算法研究

为了解决传统嵌入式控制系统中插补实时性和插补精度不高等问题,提出了基于FPGA的DDA圆弧插补改进型算法。在分析传统DDA圆弧插补算法原理的基础上,对圆弧插补算法与直线插补算法进行了比较;提出改进型DDA圆弧插补算法,该算法引进被积函数寄存器的左移规格化处理与余数累加寄存器的半加载处理,使插补功能和效果更优越,并利用硬件描述语言完成对整个模块设计;最后利用Modelsim仿真软件对该算法进行了理论仿真验证。结果表明:与传统DDA圆弧插补算法相比,改进型DDA圆弧插补算法可以缩短系统的插补时间,使多轴插补速度保持一致,溢出脉冲速度更快和溢出脉冲更加均匀,更容易实现对运动轨迹的精确模拟,该算法提高了系统整体的实时性与精确性,算法简单易于实现且便于移植。

脉冲激光直线高速态标刻性能研究

由于脉冲激光器发出的激光不是连续的,而是具有可调节的重复频率,因此振镜的扫描速度太快会导致标记出的直线呈离散的点状。人眼在明视距离处的分辨率约为0.1 mm,将待标记的直线分解成间距为0.1 mm待标点,使用DDA算法依次计算出每一个待标点的坐标,控制振镜依次扫描过每个待标点,并在待标点停留适当时间,使每个待标点所在位置都有激光脉冲落在上面。依次扫描过直线上的全部待标点,即可标记出连续的直线;根据激光器设定的重复频率和每个待标点所需激光脉冲个数,可以计算出振镜在每个待标点的最短等待时间。实验表明,使用该方法可以使相应频率下的直线标记速度达到最大,标记出的直线连续,标记直线的深度可控。

基于等分像素点的直线生成算法

从研究点阵图形的特点入手,提出一种等分像素点的直线生成算法。同时,还分析了Bresenham算法偏差相对大的产生原因,进一步探讨了提高算法精确度的途径。通过比较,本算法优于Bresenham算法。

高阶调制APSK信号载波同步算法研究

随着卫星通信业务的发展,卫星宽带高速数据通信变得越来越重要,使得高阶调制技术逐渐应用于卫星通信中,但载波频偏对诸如APSK等高阶调制信号的影响很大,其多个幅度也使得载波同步更加复杂。在回顾载波同步算法理论的基础上,分析了载波频率和相位偏差对APSK信号系统的影响,并研究了载波频率和相位偏差的估计算法。分析表明,算法可有效地解决APSK信号多幅度和相位模糊较大的问题,可较好地适用于APSK信号的载波频率和相位同步。

基于PC工控机及Windows 95的机器人通用控制器的研究

机器人控制器是机器人的重要组成部分，本文介绍了一些工业机器人控制器的硬件和软件平台．论述了以ＰＣ工控机和Ｗｉｎｄｏｗｓ９５作为机器人控制器平台的可行性，并详细介绍了以ＰＣ工控机和Ｗｉｎｄｏｗｓ９５作为机器人控制器的硬件及软件组成、控制算法的特点及有关软件功能等．

数字积分插补法的改进及在点阵屏中的应用

通过对几种数字插补算法的分析和比较，提出一种更适合于在点阵显示屏中画线的插补算法，利用此方法画出的直线更加理想和平整给出了有关的逻辑关系、公式和软件流程图．

基于距离的直线算法的研究

利用点到直线的距离公式,提出了一种新的直线生成算法,和传统算法相比,该算法具有同样的效率.

基于DSP的数字积分圆弧插补算法的研究与实现

插补是数控机床等轮廓控制系统的主要功能,数字信号处理器技术的发展,为插补功能的软件实现提供了极有利条件,软件插补的速度和精度都得到有效提高。在分析数字积分插补原理的基础上,给出了一种以TI公司新一代DSP芯片TM S320F28335为控制核心的数字积分(DDA)算法两轴圆弧插补的实现方案,详细介绍了该方案硬件和软件的设计方法。通过实验验证,取得了较好的效果,具有较高的实际应用价值。

大型波导缝隙阵与天线罩的一体化高效精确分析

针对带罩大型波导缝隙阵的辐射特性分析,基于并行区域分解合元极算法,提出一种多区域的精确高效算法.将每根波导缝隙天线以及天线罩实体目标作为一个有限元计算区域,各区域之间通过基于各区域表面的边界积分方程进行耦合,并于天线罩内部应用区域分解技术来降低计算资源实现高效计算.与传统单区域合元极的数值结果比较验证了该多区域方法的精确高效性,还计算分析了带罩大型波导缝隙阵的频域辐射特性.

嵌入式数控系统中3D加工仿真模块的实现

基于Cortex-A8和Android软硬件嵌入式数控平台,提出一种集成到中低端数控车床加工系统的仿真模块设计方法。在三角网格离散法建模的基础上,提出利用顶点平移算法计算三角片的顶点坐标值,大大减少复杂的三角函数计算量,并且基于强大的嵌入式三维图形Open GL-ES2.0接口绘制毛坯;基于NC代码特征解释译码,有效提取出刀具驱动数据信息;在刀具切削过程中,对扩展DDA圆弧插补算法进行改进,提高了切削精度。动态仿真测试表明:基于改进的算法进行加工仿真,3D效果逼真,插补点径向误差减小30%左右,加工仿真精度高。

基于图像处理技术的岩体裂隙定量识别方法研究

传统的岩体裂隙特征提取方法较难及时准确地对裂隙特征进行提取,现有数字化处理方式缺乏系统性。笔者提出一种基于图像处理技术的岩体裂隙定量识别与表征方法,在小波分析基础上建立了自动阈值分割算法,对图像裂隙区域进行分割处理。在对图像进行裂隙区域分割处理后,采用区域生长法计算裂隙面积。采用边界跟踪算法提取边缘轮廓,并利用Zhang-Suen细化算法计算裂隙骨架。在此基础上利用动量法拟合骨架切线,并计算切线的法向向量,利用三角函数转化来计算裂隙倾角,结合DDA画线算法对裂隙宽度信息进行提取并计算裂隙宽度。研究结果表明:基于小波分析建立的自动阈值分割算法,在对裂隙区域的分割效果、阈值选取及计算速度上均优于传统的Otsu算法。在裂隙特征值的提取计算上,该方法不仅保证了骨架的平滑度,而且提高骨架的拟合程度,相比于传统方法,该方法计算更加简单,计算量更小。

二维颗粒非连续变形分析粘结算法改进

非连续变形分析(DDA)采用隐式格式,使用位移作为未知数,通过势能最小原理建立平衡方程将块体间的接触问题与块体本身的变形统一到方程中,具有理论推导严密、计算精度高等特点。基于颗粒的DDA方法在模拟砂土、岩石破坏等方面有独特的优势,并逐渐得到重视。为了模拟岩石破坏,需要引入粘结算法来描述连续介质的变形特征,而合理的粘结算法能够更好地模拟颗粒间的胶结作用。在二维颗粒DDA的框架下,建立了一种新的粘结模型。该粘结模型由法向粘结、切向粘结和转动粘结三部分组成,除了能抵抗颗粒间的嵌入和滑移外,还能抵抗颗粒间的相互转动。并在该模型的基础上,建立了相应的粘结破坏准则。最后基于Matlab模拟了岩石的单轴压缩和直剪实验,通过与实验结果对比验证了模型的准确性和有效性。

直线的生成方法及其校正

本文介绍生成直线的方法，重点论述了DDA算法、Bresen－ham算法以及直线的校正。