基于ZYNQ的线激光轮廓传感器设计

为了直接获取工件轮廓点云,设计一种基于ZYNQ可编程芯片的线激光轮廓传感器。以ZYNQ芯片为核心处理器,设计传感器的图像采集与处理硬件电路。根据相机畸变模型,通过双线性插值法矫正各像素点的灰度值,研究基于法向迭代的灰度重心法以提取激光条纹中心线,结合相机参数和激光光平面方程的标定,计算相机坐标系下激光条纹中心点的三维坐标。在ZYNQ芯片中实现上述算法的并行加速,进行工件轮廓扫描测试。结果表明:该传感器可得到工件的三维轮廓点云。

基于轮廓线与特征融合的电网变电设备三维自动化运检方法

因工作环境的复杂性,变电设备成为智能电网中故障频率最高的装置之一,易发生设备接地故障、保险熔断故障、绝缘材料老化等问题,为提高电网变电设备三维自动化运检精度,提出基于轮廓线与特征融合的电网变电设备三维自动化运检方法研究。采集电网变电设备三维图像,获取电网变电设备三维图像初始轮廓点,筛选变电设备轮廓点,依照顺序连接提取出的关键轮廓点,得到变电设备三维图像轮廓线,结合形态学滤波算法,对图像进行开、闭运算,依据轮廓线的闭合情况,分割出目标图像与背景图像,提取包括HOG特征与LBP特征的变电设备目标图像特征,经过特征融合后,构造最优分类超平面,制定电网变电设备三维自动化运检规则,判定变电设备运维情况,最终实现变电设备的三维自动化运检。实验数据显示:该方法识别出变电设备的正常与异常状态,在不同实验工况背景下,应用提出方法获得的变电设备运检精度达到了96%。提高了变电设备的自动化运检的识别及运检精度,满足现今变电设备的运检需求。

基于空间位置和轮廓线距离的船舶焊缝特征参数提取

为了实现船舶焊接件数字模型中焊缝特征参数的精确提取,进而完成机器人数据库系统中焊接工艺的自适应快速匹配和快速选择,提出了基于空间位置和轮廓线距离的船舶焊缝特征参数提取算法.首先基于海伦公式识别待判定面来确定接头空间位置关系,并结合最小轮廓线距离完成焊缝特征识别;然后基于轮廓线总条数和最小轮廓线距离的两端点,识别出焊缝坡口处特征点及线;最后基于三类焊接接头所建的数学模型提取出与焊接工艺相关的焊缝特征参数.测试结果表明,文中焊缝特征参数提取算法能准确识别4类接头形式和10种坡口类型,以及准确提取焊缝间隙、坡口夹角和焊接件板厚等参数,具有焊缝特征识别广且信息提取齐全的优点.与其他相关识别算法相比,文中算法的识别率达到100%,而识别效率提升了16.06%,从而进一步验证了算法的有效性.

基于线结构光扫描的工件高精度三维测量方法

为了提高工业中对复杂轮廓工件的测量精度和效率,设计了一套高精度非接触三维测量系统,并提出了一种基于线结构光扫描的工件轮廓三维测量方法。首先,利用高精度相机和三轴移动平台采集线结构光图像。然后,通过基于差分区间的灰度质心算法,精确而高效地提取出线结构光中心线,并生成原始点云模型。接着,对采集到的点云数据进行必要的点云滤波和精简预处理。最后,将预处理后的点云数据与CAD模型精确配准,进行工件表面轮廓的测量与误差评定。实验结果表明:测量工件轮廓高度的绝对误差小于0.07 mm,相对误差小于0.5%。所提出的三维测量系统及方法测量误差较低,能够实现工件的高精度三维测量,具有一定的工业应用价值。

基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构

地质勘查剖面图上地质体轮廓线分布稀疏,难以满足复杂地质表面的三维形态重构建模。为此,提出了一种基于最大相似度匹配轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重建方法。该方法首先采用模糊匹配算法,生成相邻剖面地质体轮廓线顶点映射集;然后通过计算匹配点相似度获取相似系数,基于最大相似度匹配原则建立最佳轮廓线顶点映射;最后基于轮廓线对应顶点计算层间梯度插值作为形态约束,采用径向基隐式曲面重建方法实现地质体三维曲面重建。通过实例的地质体轮廓线三维隐式建模结果,验证了该方法不仅可以实现形状大小各异的层间轮廓线形态插值,同时能够有效克服隐式曲面重建中由于数据稀疏而引起的曲面过度光滑或不连续的现象,可以为基于隐函数的复杂地质表面重建提供基础。

金属表面轮廓的线结构光测量研究

为研究线结构光法在测量金属表面轮廓时所能达到的测量精度和影响因素,首先对线结构光测量仪的性能进行了分析,然后完成了对金属样块表面轮廓的测量实验,并与同属光三角测量原理的光切法进行了对比。结果表明:线结构光测量仪的线性度、分辨率和重复测量精度都比较高,能实现微米级的位移测量。但受激光散斑噪声和金属表面反光等因素的影响,该方法的轮廓测量精度大于10μm。而光切法的轮廓测量精度接近微米级。因此,结合光切法的优点,在保证测量范围和工作距离的前提下,设计能投射无散斑高质量光条的光路结构,可以进一步提高线结构光法的轮廓测量精度。

直线段检测算法在机载LiDAR建筑物轮廓线提取中的应用

针对机载LiDAR点云数据提取建筑物轮廓线耗时多且精度不高的问题,本文提出了一种基于直线段检测(LSD)的机载LiDAR建筑物轮廓线提取方法。该方法首先对已分类的建筑物点云进行栅格化得到二值图;然后对二值图进行膨胀、腐蚀操作,消除二值图中因栅格化产生的空洞;最后利用LSD算法进行直线检测获取规则的建筑物轮廓线。经过实测数据的验证,本文方法可以检测到亚像素级的建筑物轮廓线,与传统的Canny算法相比能够提高约50倍的效率。

建筑外轮廓线算法在BIM审查中的研究应用

随着建筑信息化模型的普及,工程项目审查脱离二维图纸进行建筑信息模型审查成为发展趋势。建筑信息审查从信息数据到实际审查的数据,通常需要借助算法来完成。本研究基于Revit平台,采用RevitAPI对Revit样例模型的房间轮廓线数据,研究了凸包算法在建筑外轮廓线计算中的应用;根据凸包算法的计算思路,提出一种基于线集合数据的通用计算方法-凹包算法,并研究了凹包算法在建筑外轮廓线计算中的应用;根据建筑模型的常用建模方式,提出一种更为适合计算建筑外轮廓线的方法——基于房间信息计算方法;对比了三种外轮廓线计算方法的精确度,给出了更适合计算建筑外轮廓线的算法。

基于三维点云的轮对踏面轮廓动态测量教学实验设计

通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息,再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据,并对数据进行降噪和特征提取,然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验,对轮对低速转动过程中的踏面轮廓进行了扫描。数据处理结果表明,基于MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取的三维扫描点云数据及相关数据处理,可以动态测量轮对转动过程中的踏面轮廓;MV-DP090-02B激光轮廓传感器能够满足实验室的测量需求,操作简便,是“轨道交通车辆机械检修”课程实验中轮对踏面轮廓获取的一种新方法。

基于深度卷积神经网络的激光雷达图像轮廓线提取方法

为提高地物轮廓线提取精度,提出深度卷积神经网络的激光雷达图像轮廓线提取方法。采用深度卷积神经网络进行目标点云识别,利用激光雷达点云数据构建不规则三角网,采用不规则三角网法向量方法检测激光雷达图像边缘点,搜索初始角点,通过角度阈值判断是否为伪角点,确定最终角点集合,采用变权重最小二乘法拟合激光雷达图像轮廓线。实验结果表明:该方法提取的激光雷达图像轮廓线误差小,轮廓线可以含全部边缘点,角点坐标最大偏差和占地面积相对误差低、点云贡献率高,轮廓提取效果突出。

透明质酸联合线技术改善面部轮廓的临床观察

目的评价透明质酸联合线技术改善面部轮廓的美学效果及安全性。方法选择2021年6月-2022年12月本人治疗的40例求美者,行透明质酸联合线技术改善面部轮廓的治疗方式,埋线层次为皮下脂肪层,采用L型布线正逆向外科打结或W型布线方式;透明质酸注射采用高光塑颜或生物营养提升注射方法,具体注射方法(单点球状注射法、连续穿刺注射法、扇形注射法、网格注射法),注射层次为骨膜上/深层脂肪室(强化深层支撑)、皮下或者真皮深层(改善局部凹陷或皱纹),注射剂量及位点根据面部老化及美学评估而定。评估术中及术后不良反应、安全性及不同时期的美学效果。结果术后即刻分值改善≥5分者24人,改善3-4分者16人,无改善或者恶化者0人,年轻化效果明显。术后3个月,分值改善≥5分者10人,改善3-4分者23人,改善2分者7人,无改善或者恶化者0人。在轮廓美化方面,针对求美者面部轮廓美化度调查显示,术后认为轮廓美化非常明显者有8人,比较明显者22人,不明显者10人,未见轮廓恶化者。结论透明质酸联合线技术改善面部轮廓符合询证依据,在临床中疼痛度可控、不良反应轻微,在面部年轻化及轮廓塑美方面均有确切效果,而足量注射透明质酸对于治疗效果及维持时间有着重要作用。

24.00R35全钢工程机械子午线轮胎胎圈裂口机理研究及胎圈部位轮廓设计优化

基于有限元分析软件对24.00R35全钢工程机械子午线轮胎胎圈裂口进行仿真分析,分析胎圈裂口机理,结合分析结果对胎圈部位轮廓设计进行优化,并试制成品轮胎进行验证。结果表明:胎圈部位过渡圆弧设计和防水线高度对胎圈部位受力影响较大;胎圈侧部采用垂直线设计、胎圈部位轮廓与轮辋曲线互不干涉时,胎圈部位与轮缘的接触压力和剪切应力相对较小;适当的防水线高度可以减小轮胎防水线位置的接触压力和剪切应力;采取优化设计可以明显降低胎圈部位裂口风险,避免轮胎的早期失效,延长轮胎的使用寿命。

具象漆画中轮廓线的表现与探究

在中国漆画艺术快速的发展历程中,本文的研究角度着重于轮廓线的特征与表现方法在具象漆画中的发展与意义,目的是将轮廓线的特征更好地运用于作品之中,探究其更新颖、独特的表现方法,从而使得漆画语言的表现方式更为丰富。通过对具有独立风格的大师之作进行分析佐证,探究艺术家们作品中轮廓线所传递出的情感表达。轮廓线的描绘所呈现的方式多种多样,这种现象也体现了出了当代的漆画作品中个性的解放,正是当代漆画创作中所需要的。同时加深对于轮廓线表现形式的认识与思考,在吸收其他画种创作优点的同时,大胆探索媒介语言千变万化的表现,对创新材料实践的过程进行详细记录,深化漆画语言的表现力,拓宽漆画技法的表现范畴,深入总结发掘漆材料的新形态,使得漆画这一科目的优势更突出、呈现出更加独立的新面貌。

北京历史街区更新中“第二次轮廓线”设计对策

“第二次轮廓线”作为北京历史街区景观风貌的重要组成部分,在保护场所精神、构建古都风貌方面起着重要作用。北京近期出台的多项文件中对“第二次轮廓线”包含的要素进行了规范,但在法律规范、监督管理、公众参与等方面仍存在提升空间。通过对比国内外成功经验提出对策,以期为北京历史街区更新提供参考。

基于方向预测规则化的建筑物轮廓线提取算法

设计基于方向预测规则化的建筑物轮廓线提取算法,提升轮廓线提取完整性。利用机载激光雷达采集建筑物点云数据,通过改进的散点轮廓算法在点云数据内提取建筑物轮廓点,利用道格拉斯普克算法,在轮廓点内提取关键轮廓点,采用随机抽样一致算法拟合关键轮廓点获取简化轮廓线,通过方向预测规则化算法规则化处理简化轮廓线获取最终建筑物轮廓线提取结果。实验证明:该算法可有效采集建筑物点云数据,提取建筑物轮廓点与轮廓线;在提取不同建筑物屋顶形状时,该算法轮廓线提取的完整率、点云贡献率均较高,最大偏差均较低,即轮廓线提取完整性较优、精度较高。

一种基于激光点云数据的房屋轮廓线提取方法

提出了一种基于激光点云数据提取房屋轮廓线的方法。首先在屋顶激光点云数据中搜索平面距离最远的两个激光点,选择其一为起始点,根据相邻边缘点连线的一侧不存在激光点的原则,检测屋顶所有的边缘点;然后对边缘点分组,利用最小二乘直线拟合方法分别拟合各条轮廓线并进行规则化;最后,选择轮廓线最外侧的激光点,对各条轮廓线进行平移外扩,并通过相邻轮廓线相交确定屋顶角点的坐标。实验结果表明,与通常采用的对屋顶激光点云构建不规则三角网(TIN)获取边缘点的方法相比,该算法运行效率明显提高,检测到的屋顶边缘点数量更多,获取的屋顶轮廓线精度更高。

平行轮廓线三维矿体重建算法

结合非层状矿体特点,提出带控制线的平行轮廓线三维矿体重建算法.该算法通过人机交互指定轮廓线上的特征点形成若干条控制线,使得最小跨距三角网在指定的线之间生成;并提出添加辅助线的分支处理方法.在对复杂形态的矿体实体建模和分支处理问题上进行了编程和实验.实验结果证明该算法简单、高效和实用,从底层开发的三维建模软件可提供相关矿山用户应用.

一种改进的薄壁文物碎片特征轮廓线提取技术

针对使用一般的边界提取方法提取三维网格模型特征轮廓线不完整问题,提出一种新的薄壁文物碎片特征轮廓线提取的综合算法。区别了特征轮廓线和轮廓线的概念,引入主轮廓线和次轮廓线以及二级邻接生长曲面的概念。主轮廓线的提取使用改进的基于边重数判断的提取方法;提出次轮廓线的一种新的提取方法:首先对三维网格曲面分割并识别断裂面,然后对断裂面的二级邻接生长曲面进行曲面扫描,提取次轮廓线;最后从主轮廓线和次轮廓线中得到三维模型的特征轮廓线。使用该算法准确地提取了文物碎片的特征轮廓线,实验结果表明此方法稳定且准确。

一种基于剖面轮廓线进行矿体三维建模的方法

目的研究基于相邻剖面轮廓线进行矿体三维建模算法,提出周长投影法,解决目前矿体三维建模中存在的问题.方法通过坐标变换将相邻轮廓线上的顶点坐标投影到轮廓线所在平面,在相邻的两条轮廓线上通过内插按照距离比例加密点位,使相邻的两个轮廓线上具有相同的点数,然后在两个轮廓线之间构建三角网.结果在相邻剖面矿体轮廓线形体差异较大,点数较多的情况下,利用该方法进行矿体建模能够取得较好的建模效果,矿体模型表面过渡平滑,更具真实感.结论周长投影法符合同步规则,保证了矿体相邻轮廓线在形体上的一致性,在相邻矿体轮廓线形体差异较大、轮廓线线上点数相差较多的情况下,利用该方法能够取得较好的建模效果.

破碎刚体三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法

区分了三角网格曲面模型上的三组概念:外表面与断裂面、内外边及内外轮廓线.运用内外边的性质快速提取了外轮廓线,采用法矢夹角计算和统计方法获取了模型上断裂面与原表面夹角的经验阈值及断裂面面积的上限,继而确定候选特征点集,最后利用扫描线算法获取包络于候选特征点集的内轮廓线.基于以上步骤提出三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法,该方法正确提取了破碎刚体模型的特征轮廓线,使空间曲线匹配得以进行.