An approach for converting orthographic projection drawings into 3D-CAD models

Abstract： Hand drawings and two dimensional （2D） CAD drawings have been replaced by three dimensional （3D） CAD models in mechanical design, but some 2D drawings produced before are needed in the new design. However, the techniques and software packages for automatically converting 2D drawings into 3D-CAD models with high precision have not yet been developed due to the difficulties to verify the validity of the drawings, to decide the hidden lines and eoncavo-convex faces, and to represent free-form surfaces. In addition, it is very time consuming to manually convert a large number of 2D drawings into 3D CAD models. To address these problems, we propose an approach for converting 2D drawings into 3D-CAD models automatically.

基于注意力机制结合改进动态ReLU的输变电工程图纸智能评审方法

针对传统识别方法对输变电工程图纸的分类效果较差且精确度偏低的问题,在注意力机制和改进动态ReLU基础上,提出了一种基于深度学习的工程图纸智能评审方法。利用Xception基础网络与动态ReLU函数优化小样本数据的分类效果,进而完善样本数据的ReLU参数分配。通过引入改进注意力机制模块,深化神经网络算法中特征图的权重分配,进一步提升了工程图纸的分类效果。仿真结果表明,与传统工程图纸识别方法相比,基于深度学习的工程图纸智能评审方法具有更优分类效果。

光刻法制备正方薄片状粒子及其识别算法优化

非球形胶体粒子在凝聚态物理、新型智能材料研发等领域均具有重要的研究价值,其中,正方薄片状胶体粒子由于具有形状简单、可周期性密铺、自组装形成的结构多样等特点,得到了广泛关注。采用光刻法制备了SU-8环氧树脂正方薄片状胶体粒子,粒子的平均边长为2.3μm、平均厚度为1.2μm,顶点在光刻精度影响下,发生小幅度圆角化。通过分析光刻前后粒子的红外吸收光谱发现,光刻后,粒子内部的SU-8环氧树脂交联程度较高。通过计算粒子相互作用势与粒子间距离的关系,证明了粒子间的相互作用为近硬球相互作用。同时,基于正方薄片状胶体粒子在平面及球面的单粒子运动图像,提出了一种新的粒子顶点识别算法,该算法可以避免由图像不清晰导致的粒子错误识别问题。

字符粘连及字线相交的分割与识别方法

描述了工程图纸矢量化中多向粘连字符及字线相交的分割算法与识别方法．提出不同情况下字串的定向计算方法，通过粘连字块的特征矢量计算和迭代计算实现字块的分割．运用波形投影方法解决了粘连字符及字线相交情况下的字间切割问题，使工程图多向字符识别精度显著提高。

图像识别智能放煤技术原理与应用

煤炭智能开采是煤炭行业高质量发展的必由之路,放顶煤工作面的智能化滞后于综采工作面。智能放煤是实现智能放顶煤开采的关键核心技术,低照度、小空间、高粉尘、煤矸叠压、声振信号干扰、夹矸误识别等问题严重制约智能放煤技术开发。在探索尝试图像、声音、振动等多种煤矸识别技术的基础上,提出了图像识别智能放煤技术。精准快速识别混矸率与适应恶劣环境是图像识别智能放煤需要攻克的主要技术难题。针对混矸率识别问题,将混矸率细化为投影面积混矸率、表面体积混矸率、内部体积混矸率。建立了轻量级的放顶煤工作面矸石识别及边界测量模型,实现了投影面积混矸率的精准快速识别。提出了快速写意重建和精准重建等2种煤矸块体三维重建方法,研究了煤矸块体三维形态特征与二维形态特征关系,揭示了后部刮板输送机上煤矸块体堆积特征。在此基础上,提出了“由表及里”的混矸率高精度预测2步走策略,以实现透明化煤流,达到混矸率高精度测量的目的。针对低照度、高粉尘等恶劣环境适应问题,提出了立体视觉照度智能监测与自适应调节方法,为图像采集实时提供最优照度环境。基于人体仿生学以及边缘AI技术开发了智能图像采集系统,提出了基于频域先验的单通道Retinex去粉尘算法以及空频域联合强化去粉尘算法,为图像识别持续提供高质量图像。形成了“三位一体”夹矸智能识别技术,对放煤过程中可能出现的夹矸进行了精准识别,减少了由于夹矸放出而引发的误识别、误操作。图像识别智能放煤技术可以提高放煤工序的智能化水平,提高资源回收率、降低含矸率,保证矿井安全生产,研究成果的科学应用将有助于高质量实现智能化放顶煤开采。

指纹图像预处理中的关键技术研究

指纹图像的预处理在计算机指纹自动识别系统(AFIS)中有着非常重要的作用,直接制约着系统的识别率和识别速度。指纹图像预处理通常包含图像的分割、去噪、增强、二值化和细化等。在总结现有常用预处理算法的基础上,通过实验对预处理中的三个关键算法即指纹图像的增强、二值化和细化进行了详细地研究,根据指纹图像的特点提出了一些有效的改进算法,实验结果显示这些改进的算法对指纹图像的处理效果明显,可以很好地提高指纹图像的质量,为后继处理打下良好基础。

基于种子段的方向无关的直线矢量化方法

准确而高效的矢量化是工程图纸理解的基础 .现有方法普遍存在 3个不足 :( 1 )通过中心点链拟合生成线段的计算量大 ;( 2 )相交或噪音的影响将一条完整的直线先分段矢量化 ,然后再拼接起来 ,需要大量遍历操作 ;( 3 )对斜线的处理能力明显低于对水平或垂直线的处理能力 .该文提出了一种基于种子段的直线整体矢量化方法 ,此方法可以一次性识别一条完整的直线 ,既适用于任意方向的直线 ,又避免了拼接所需的反复遍历操作 .性能分析和实验结果均表明 ,该方法明显提高了直线矢量化的性能 .

一种改进的指纹图像细化算法

在自动指纹识别系统中,细化占有重要的地位,现有的指纹细化算法存在很多问题,如细化不彻底、纹线吞噬、骨架偏离纹线中心等。对快速细化算法和改进的OPTA细化算法进行了分析和研究,指出这两种算法在指纹纹线和分叉点处图像细化不彻底等缺陷。同时将两种细化算法有机结合,设计了一组改进的细化模板,提出了一种新的细化算法。实验结果证明:该算法与传统的细化算法相比没有破坏纹线的连接性,不会引起纹线的逐步吞食,又保护了指纹的细节特征。而且该算法运算速度也大大加快,处理后的指纹图像细化完全,骨架接近纹线中心线,光滑无毛刺,方便特征提取和减少匹配的复杂度。

基于动态跟踪步长的直线快速矢量化算法

工程图纸扫描识别一直是模式识别中的难点问题。为了克服细化算法逐像素处理的局部特性,已提出了一些非细化算法。这些算法在不同程度上突破了细化算法在像素层次做局部操作的局限,力图抓住图像的宏观特征进行整体识别,但在处理小线素、曲线图像方面有较大局限性。文章采用动态扫描的概念,不对图像编码,利用随机稀疏扫描抽取跟踪头,利用跟踪头信息指导后续跟踪。跟踪时采用动态调节步长,得到了更精确的、完备的低级矢量化结果,为后续矢量处理提供了良好的基础。文章提出的算法可适用于各种不同工程图纸的处理,地理信息数据的提取。

图纸扫描消蓝技术评价与改进算法

描述工程图纸识别技术中的扫描消蓝技术，对几种二值化方法进行了分析和评估、提出了非线性适应算法、微分函数的区域分割算法和基于逻辑分级技术的二值化算法。同时结合建筑结构图的自动识别进行了试验研究。未给出最佳处理方法，而是指出对应不同类型退化的图纸。采用不同的方法或组合形式实现二值化。

一个基于扫描串的统一整体矢量化算法

工程图纸扫描识别和字符笔画提取一直是模式识别中的难点问题．为克服细化算法逐象素处理的局部特性，已提出了一些整体算法．基于图段的整体识别算法突破了细化算法在象素层次做局部操作的局限，力图抓住图象的宏观特征进行整体识别；但它在处理小线素、曲线及字符图象时仍有较大局限性．本文采用扫描串（行程编码）作为基本处理单元，动态扫描整个图象数据，利用预先建立的信息头指导后续跟踪，得到了更精确的矢量化结果．本文提出的算法可适用于各种不同工程图纸的处理，用来提取汉字笔画也得到了满意的结果．

基于字符识别的门牌号识别算法研究

以门牌号为对象,利用现代图像处理技术,研究基于字符识别的门牌号识别算法,给出了算法的计算机实现方法 计算机仿真结果证明了所提算法的有效性.

工程图纸矢量化方法研究

工程图纸矢量化是计算机辅助设计的一个前提条件,具有很好的研究价值和应用前景。该文归纳和总结了现有的各种工程图纸矢量化算法,在分析这些算法优缺点的基础上,探讨了这一领域中值得进一步研究的问题和可能的发展方向。对于避免和减少误差,提高复杂工程图纸矢量化结果有一定的实际意义。

机械工程图自动输入与计算机理解技术

工程图自动输入技术是近年来的研究热点之一。本文探讨了机械工程图计算机理解的层次及技术现状，给出了图形扫描输入与识别系统（ＧＩＲＳ）中直线、圆弧拟合及字符识别等的算法，并讨论了系统存在的不足及机械工程图理解的发展方向。

一种邮政编码自动识别系统

利用数字图像处理技术对目标对象的自动识别原理,通过模糊识别邮政编码,实现信件分拣自动化.实验结果表明,该系统分拣效率达5件/s以上,误拣率约5%,可提高邮政信件分拣效率,加快邮件传递速度.

基于二步法的边缘细化算法研究

对细化处理中常用的二步法提出改进算法。细化是图像分析、图像模式识别中最常用的预处理方法之一,其主要目的是保留图像各组成部分之间的结构和位置关系信息,而去除线宽等其它信息。细化效果的好坏将直接影响图像分析和识别的效果。通过对二步细化算法的分析,提出了改进算法,解决了二步法中在图像交叉处的分枝被“细化”掉的缺点,得到了较好的细化效果。

飞行器结构特征提取与识别

针对天空背景下的飞行器 ,从目标的结构特征出发 ,采用SUSAN算子将目标从背景中提取出来 ;结合边缘信息 ,利用灰度重构对云层区域进行抑制 ;对处理后的图像二值化后 ,利用形态学算子对目标区域填充 ;最后对目标区域细化 ,利用先验知识发现目标的头部 。

基于Matlab实现的指纹图像预处理算法

指纹图像预处理是指纹识别的前提,它的好坏直接影响到指纹识别的成败,在前人的基础上提出了一套基于Matlab实现的指纹图像预处理算法。文中给出了用Matlab对每个指纹图像处理功能模块的算法实现、改进方法及处理结果,主要包括去边缘背景,块方向图求取,增强和二值化的合并,细化。用Matlab实现的这种方法,既能分步对指纹图像预处理算法进行仿真测试,又可以很直观地看到图像处理算法的效果,有效配合了算法的研究。实验证明,用Matlab实现的算法的处理结果比较理想,满足识别的应用性。

一种字符图像线段提取及细化算法

为了对字符图像进行稳定有效的细化和线段特征提取,提出了一种同时完成字符图像线段提取和细化的算法。在定义字符图像的线段区域、交点区域和子段区域,同时指出待细化字符图像是线段区域的集合的基础上,该算法首先基于图像行(列)连通像素段来提取字符图像中所有的交点区域和子段区域,然后对属于同一线段区域的所有子段区域和交点区域进行合并,最后用Bernstein-Bezier多项式方法拟合每个线段区域的骨架。该算法的鲁棒性分析及实验结果表明,该算法可取得稳定有效的细化及线段提取效果。

工程图纸识别与智能化光栅矢量编辑系统

该文描述了工程图纸矢量化、识别的处理与实现过程，对当前矢量化中存在的问题进行了分析研究。提出智能化光栅矢量化的方法，采用自动和交互搜索的方法实现光栅信息的提取、编辑和矢量化，并结合知识引导的联想修正技术使识别的准确性有了明显提高。文中结合建筑结构图的自动识别和计算进行了研究。