一种基于Delaunay三角剖分的天然地震波初至实时拾取算法

地震波初至拾取是地震预警、地震定位等地震资料处理工作的重要基础,其实时性和准确性直接影响地震资料处理工作的效率.实际应用中,地震波初至拾取受日益增多的噪声干扰较大,传统地震波初至拾取算法很难兼顾实时性、准确性.针对上述问题,本文提出一种基于Delaunay三角(简称为D三角)剖分的天然地震波初至实时拾取算法.首先,本文对STA/LTA-AIC(Short-Term Average/Long-Term Average-Akaike Information Criterion)算法特征函数进行参数分析,引用包含平方项和差分项的特征函数,增强算法的实时性;其次,通过改进时窗位置并加入取消时窗的方式,增加算法抗短时强噪声干扰的能力;最后,考虑到地震波在两台站间的最快传播速度,由台间距和地震波最大走时设置走时残差阈值,并依据D三角关系,提出D三角触发判别准则剔除部分干扰噪声.川渝地区现场数据验证表明,本文改进的STA/LTA-AIC算法提高了单台拾取地震波初至的抗短时强噪声能力,基于D三角剖分的天然地震波初至拾取算法能排除各台站误拾取信号,实时、准确、可靠拾取出实际地震波初至时刻.

Delaunay三角剖分的汽车螺旋锥齿轮磨损检测

由于汽车后桥螺旋锥存在耦合竖向振动,导致齿轮磨损难以精准检测,因此提出Delaunay三角剖分的汽车螺旋锥齿轮磨损检测方法。通过扫描式方法测量齿轮表面的离散数据,对相邻扫描线进行Delaunay三角剖分,完成齿面非特征离散数据分块,实现对齿轮表面区域的全面描述。根据数据分块结果,采用基于Hermite插值的LMD算法,遍历计算三角网格的PF分量幅值,完成齿轮磨损故障的检测。实验结果表明,所提出方法的磨损深度与磨损率检测结果与实测结果基本一致,并且能够对齿轮磨损区域面积进行有效检测,检测精度最高达到98.7%。因此,说明所提出方法能够对齿轮磨损进行有效的检测。

三维网格模型的局部三角剖分算法

为了提高三维网格模型的渲染显示效率和提高网格质量以满足有限元分析,提出了一种新的三维网格模型的局部三角剖分方法。本方法的三角剖分基于Bowyer-Watson插点算法实现。通过在新插入点的邻域内搜索三角形来提高三角剖分的效率,通过对网格的几何形状和连通性进行局部修改来提高网格质量。通过尺寸场来约束控制三角剖分区域,使得生成的网格质量和算法性能有较好的综合表现。

剖分图上的拉普拉斯完美态转移

图G的剖分图S(G)是通过在图G的每条边中插入一个新的顶点而得到的图.本文研究了r正则图G(r≥2)的剖分图S(G)上的拉普拉斯完美态转移问题,证明了若r+1不是图G的拉普拉斯特征值,则S(G)不存在拉普拉斯完美态转移.

基于嵌套剖分的位姿图分层优化算法

位姿图优化(pose graph optimization,PGO)是一种在同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)后端优化中常用的高维非凸优化算法,通常建模成极大似然估计。由于目前的PGO算法优化大规模大噪声数据集时很难在保证精度的同时提升速度,所以提出了一种基于嵌套剖分的位姿图分层优化算法。该算法首先建立不同距离度量的χ2检验模型,进而剔除异常值点。然后利用嵌套剖分算法将位姿图分割成一组子图,再从这些子图中提取出一个表示原SLAM问题的抽象拓扑的骨架图,从而优化该骨架图,完成初始化。最后在模拟和真实的位姿图数据集上进行实验评估,结果表明该算法在不影响精度的情况下,可以提高算法的计算速度,具有可伸缩性。

剖分图上的无符号拉普拉斯完美态转移

图G的剖分图S(G)是通过在图G的每条边中插入一个新的顶点而得到的图.为解决剖分图的无符号拉普拉斯完美态转移问题,采用剖分图的无符号拉普拉斯矩阵的谱分解形式,对r-正则图G(r≥2)的剖分图S(G)上的无符号拉普拉斯完美态转移问题进行研究,得到了r-正则图G(r≥2)的剖分图S(G)的特征值和对应的特征投影,结果表明,若r-1不是图G的无符号拉普拉斯特征值,则S(G)不存在无符号拉普拉斯完美态转移.

剖分图上的完美态传递

研究了r-正则图G(r≥2)的剖分图S(G)上的完美态传递问题,并证明了当λ_(s)+r(0≤s≤d)是一个非完全平方数时,则S(G)的任意两个顶点之间不存在完美态传递.

内圈剖分型关节轴承游隙测量技术研究

针对内圈剖分型关节轴承的径向游隙在国内外均无该结构产品测量方法及相关标准,结合产品结构特点以及传统测量方法可能存在测量影响因素,开展对内外套圈球径尺寸、内外套圈球面轮廓测量分析,得出该结构轴承不能采用理论径向游隙进行测量。结合产品结构特点设计测量径向游隙装置,运用多系列轴承实测径向游隙值与理论径向游隙值数据的比对分析法,得出理论与实测存在差值。经研究分析确立内圈剖分型轴承径向游隙应以实测值为基础值;同时通过内外圈球面轮廓测量分析以及轴承数据分析比对验证,提出了游隙批量配套控制方案,规范了内圈剖分型关节轴承径向游隙实测方法,明确了产品质量状态。

一种基于地球剖分网格的无源定位能力计算方法

面向广域范围内无源定位的计算和展示需求,设计了一种基于地球剖分网格的定位能力计算方法,结合无源定位的基本特征,通过构建一套适用于无源定位的地球剖分网格,能够根据网格中心点的无源定位误差CEP(circular error probable)结果,动态调整广域区域内定位计算的网格步长,使得不同定位误差区域能够适配到合适大小的网格进行计算和误差显示。经过仿真验证,提出的方法在保障定位展示效果网格分辨力的情况下,能够有效提高区域定位能力的计算效率,减少不必要的计算量。

Morgan-Scott剖分上样条空间S_8~4(Δ_(ms))的维数

Ｍｏｒｇｅｎ－Ｓｃｏｔ剖分上样条空间的维数依赖于剖分的几何性质，本文证明了Ｄｉｅｎｅｒ１９９０年提出的猜想对ｒ＝４是不正确的，需要修正．

二维多边形物体剖分研究

文中对二维多边形物体有意义剖分进行了研究。心理学家通过研究后发现对物体进行有意义的剖分是人类识别物体的一个重要过程。研究对二维多边形物体的剖分,对于图像识别具有重要意义。在进行图像识别时可首先提取图像中物体的边缘,并用封闭多边形表示。研究如何对该多边形进行有意义的剖分,是正确识别该图像中的物体很关键的一步。文中首先用谱分析结合K-均值的方法,对要剖分的多边形的顶点进行聚类,然后用计算多边形剖分线段适合度的方法,递归地在顶点类内部和顶点类之间选择最佳剖分线段,实验结果表明了该方法的有效性。该算法剖分结果和知名的人工剖分结果的定量分析比较表明,算法剖分结果符合人类思维,取得了较好的剖分结果。

一种断层面约束下的Delaunay三角剖分与等值线生成算法

传统等值线算法在生成等值线图时,往往采用先生成等值线后抠除断层多边形的方法,或者采用先抠除断层多边形再直接生成等值线的方法。这两种方法均忽略了断层处的层位信息,因而在断层面附近的精度达不到现代油气资源勘探的要求。对断层面与解释层位交点进行精细处理,通过对断层数据的细分加密得到断层面的精确控制点序列,使用Clough-Tocher插值方法进行插值,获得断层面处层位点的高程,提高等值线在断层面处的精度。研究断层面约束的Delaunay三角剖分,设计光滑等值线快速生成算法。形成断层面约束下的层位等值线自动生成技术模块。结果表明,该方法不仅提高等值线绘制的精度,同时也有效降低等值线查找的复杂度,提高了计算效率。

Morgan-Scott 三角剖分上样条空间 S_n^3(Δ_(ms))的维数

利用Ｂｌｏｓｓｏｍｉｎｇ方法探讨了Ｍｏｒｇａｎ－Ｓｃｏｔ三角剖分上样条空间Ｓ３ｎ（Δｍｓ）的维数．令Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２及Ｔ′０，Ｔ′１，Ｔ′２分别是内外三角形的顶点，则当ＴｉＴ′ｉ不共点时，ｄｉｍＳ３６（Δｍｓ）＝３１；当ｎ≥７时，ｄｉｍＳ３ｎ（Δｍｓ）＝１２ｎ（７ｎ－５１）＋５８．

确定地球重力场的六边形网格剖分方法研究

随着地球重力场观测数据的不断丰富、数值计算能力不断提升,重力场解算精度也在进一步提高,传统地理网格剖分下的重力场理论弊端日益凸显,包括相同分辨率不同纬度处的网格大小面积不等、数据观测量的浪费及冗余、积分计算的离散化误差较大、球谐分析中存在较强的频谱泄漏和混频效应、两极点计算中的奇异问题等。为解决以上局限性,实现重力场更高精度、更高效的数据融合与数据处理,论文首次提出利用球面六边形(蜂窝状)离散格网剖分解决上述由于格网分布方式引起的重力场解算相关的难题,主要围绕基于六边形网格的地球重力场球谐综合与分析、地形效应快速计算、数值积分以及工程应用等方面开展了相关研究。

一种改进Delaunay三角剖分的临时道路检测方法

针对由交通锥桶引导的临时道路,提出一种改进Delaunay三角剖分算法,实现该特殊场景下的道路检测。使用YOLOv4算法对图像中的交通锥桶目标进行识别,并融合图像信息与激光雷达获取的交通锥桶点云信息,对融合后的交通锥桶信息进行Delaunay三角剖分,提出一种Delaunay三角网滤波算法与局部优化策略,根据路况变化实现Delaunay三角网权重与损失值的实时计算,有效滤除损失值总和不满足条件的三角边,算法减少了Delaunay三角网内的噪声约束,有效实现车道线与可行驶路径的快速规划与实时更新。实车实验结果表明:该算法平均耗时35.4 ms,所检测路径绝对轨迹误差为0.2 m、准确率为97%,相比传统Delaunay三角剖分算法,改进后的算法满足实时性要求,降低了路径检测误差,提高了路径检测准确率。

基于三角剖分的否定选择算法

在网络安全中对网络异常数据进行检测十分必要。已有的V-detector否定选择算法在解决复杂网络数据问题时,随机生成检测器会消耗大量时间,不利于在线检测的快速实现。本文提出了一种基于Delaunay三角剖分的否定选择算法,在检测器的生成阶段使用三角剖分对检测器中心点进行定位,直接生成成熟检测器,并降低检测个数,从而降低检测器生成时的资源消耗。将本文算法与其他两种算法进行对比,实验结果表明,基于Delaunay三角剖分的否定选择算法在生成检测器时速度更快且生成个数更少,检测率也更高。

基于参数驱动和自动剖分的体参数化模型构建

为实现计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助分析(CAE)的一体化,构建适用于等几何分析的模型,有关学者提出体参数化造型方法。针对体参数化模型构建过程中存在的操作烦琐、耗时长等问题,文章提出一种参数驱动体参数化模型快速构建的方法。首先,从草图中提取模型轮廓参数,利用提取到的参数构建模型的样条曲线轮廓,其次结合剖分算法对曲多边形进行剖分,最后将二维曲面映射到三维得到体参数化模型。实例表明该方法能够通过较少的模型参数快速得到体参数化模型,无须进行节点矢量等数据的重复输入。

程序设计竞赛ACM中树链剖分的研究

线段树在ACM大学生程序竞赛中应用非常广泛,是解决区间问题的一把利器,但对于树形数据结构线段树不能适用,考虑采用树链剖分进行操作。先从线段树的定义出发,讲述线段树的存储方式、建树、区间操作等原理及其实现,分析了线段树各个操作的时间复杂度并与其他算法进行对比。随后引出树链剖分使用重轻链分离的方法对线段树进行改进使之可以解决树上的操作问题;并以例题的方式介绍了树链剖分的应用。

基于三维剖分的机载雷达实时探测仿真方法

无人机的出现及迅猛发展,使得作战仿真中无人机机载雷达的目标探测问题具备较大的研究价值。国内外已有的作战仿真平台中,雷达与目标间探测关系的计算是两两交互式的,计算开销随实体数量呈线性或超线性增长,难以应对大规模实时作战仿真场景。基于三维剖分网格的理念,提出一种机载雷达目标探测仿真方法,通过在仿真前制作探测模板,仿真中查询模板及简要计算,可迅速判断探测成败。该方法有效降低了探测的计算量,为大规模实时作战仿真提供了有力支撑。

基于剖分网格的电磁环境可视化

针对电磁场三维重建效率不高、可视化效果不佳的问题,本文中从数据组织方式、可视化绘制算法、可视化内容3个方面进行了研究。建立了基于剖分网格的电磁场数据组织模型,提高了对电磁场数据的组织管理能力。在可视化绘制方法上,采用不同粒度网格组织的数据相互转换查找等值面的方式,有效避免了面绘制的经典算法Marching Cubes算法在查找等值面过程中的大量无效数据立方体遍历问题,与Marching Cubes算法相比提升了绘制效率30%以上。为增强数据可视化表达的细节特征,通过对经纬高3个维度的剖分实现了对电磁环境内部细节特征的可视化表达,并辅以交互操作实现对空间范围内不同高度和经纬度电磁场强分布的可视化表达。