基于公垂线方向投影变换算法的地下管道轨迹碰撞检测方法

为避免地下管道施工过程中的碰撞现象,提出基于公垂线方向投影变换算法的地下管道轨迹碰撞检测方法。使用红外激光测距仪采集地下管道测点数据后,将地下管道测点数据坐标转换成右手坐标系,通过平行投影变换方法判断地下管道轨迹中轴线是否平行,若不平行则表明当前两个地下管道轨迹出现碰撞情况,若平行,则依据将地下管道轨迹重新定义公垂线坐标系后,将地下管道轨迹看作圆柱构建椭圆方程,再经过公垂线方向投影变换方式,计算点到椭圆最小距离与点到矩形最小距离,通过判断以上两种最小距离与椭圆中轴公垂线交点之间的关系,得到地下管道中轴线不平行情况下的轨迹碰撞结果。实验表明:该方法具备较好的坐标转换能力,可在不同情况下检测地下管道轨迹碰撞结果,且检测结果较为准确。

双目立体视觉中物点定位的一种快速算法

在分析了双目立体视觉中物点定位的最小二乘法和归一化的最小二乘法的原理和不足后,本文给出了公垂线中点法的一种简便的计算公式并给出了相应的快速算法.实验结果表明,与最小二乘法和归一化的最小二乘法相比,本文所提的快速算法不仅计算简单,而且具有更优良的抗噪性.

基于双目立体视觉的汽车安全车距测量方法

汽车安全车距测量作为智能交通系统的一个重要分支是近年来的研究热点.本文阐述了双目立体视觉的原理,提出一种应用于高速公路上的安全车距测量方法.该方法根据目标车辆在左右摄像头所获的图像中对应的不同坐标,利用公垂线中点法计算出目标车辆到摄像头的距离.实验结果表明:该测距方法测量范围广,对远距离测量也适用;测量精度能满足智能交通中车辆安全距离测量的实际需要,是一种有效的前方车距测量方法.

基于公垂线约束的立体视觉建模方法

为了解决实际测量中立体视觉的重建问题,本文提出了基于公垂线约束的立体视觉建模方法。该方法包含两个过程:首先,根据视觉测量系统的需要,使得空间点到两图像点对应的反投射线距离最短,确定空间点在两反投射线的公垂线段上的约束;然后以公垂线段中点为初始值,采用LM迭代算法,通过最小化空间点在两像平面上的投影误差求得空间点的最优解。该方法不仅保证了所求空间点到两条反投射线之间的距离最短,而且还消除了图像点误差以及空间点距两相机位置不同而造成的影响,快速、有效地收敛到空间点的最优解。仿真和实际测量数据的对比实验表明,该方法优于其它重构算法,在图像误差为0.04个像素的范围内,测量精度能达到0.023 mm。

计算两个凸多面体间距离的一个新算法

文章讨论了计算两个凸多面体间的距离的问题。首先分析了不相交凸多面体间的距离的特点,证明了该距离恰是其公垂线段的长度,再利用正交投影把确定此距离转化为一个优化问题。给出了此优化问题的两种解法———5变量的线性规划算法和2变量的区域搜索算法,并对计算复杂性进行了分析。该方法的优点是存储量小,只需存储凸多面体的顶点信息,并可推广来确定移动凸多面体间的距离及一个凸多面体的最大(小)跨度。

基于立体视觉的汽车安全车距预警系统研究

文章在对摄像机标定算法及立体视觉算法进行研究分析后,自行设计开发出基于德州仪器公司的TMS320DM642芯片的实时处理硬件系统,在此平台上实现了一种高速公路上的前方车辆检测识别和安全车距测量方案。该系统具有双通道图像采集、实时视频图像处理及视频输出功能,可以实现单帧图像的处理和显示。

单叶双曲面中异族直母线之间的关系

通过对于单叶双曲面两族直母线直交时交点轨迹的讨论,给出了单叶双曲面中一族直母线中的任意一条直母线一定和异族直母线中的两条直母线垂直相交,以及一族直母线中任意两条直母线的公垂线为异族直母线中的一条直母线的关系。

解析几何教学中应注意的几个问题

指出了解析几何常用教材、教学参考书中存在的解法不通用、应用代数条件不准确、消参数忽视等价性等几处瑕疵,相应地提出了解析几何教学中应该注意的几个问题.

求解两异面直线间的距离与公垂线方程的方法

求两异面直线间的距离和公垂线方程是空间解析几何中的一个重要内容.虽然在许多教材中给出了求解公式和公式的推导过程,但求解公式很难记忆,且在实际求解过程中计算量也很大,利用推导公式的方法也相当复杂.通过实例,给出了几种求解两异面直线间的距离和公垂线方程较为直观和简单实用的方法.

空间两异面直线的公垂线方程

讨论空间两直线异面时的公垂线方程,给出了在空间直线方程一个为对称式方程另一个为一般方程以及它们都是一般式方程时异面的充要条件,以及它们异面时的公垂线方程,利用向量运算,得到了公垂线方程的一般表达式.

公垂线法双目立体视觉三维重建

双目立体视觉测量系统是工业测量中的重要手段,三维重建是双目立体视觉测量体统中非常重要的一环。基于视差原理的传统三维重建模型是对双目立体视觉系统的一种理想化抽象。通过分析由平面到三维点的实际映射过程,提出了一种更加符合实际数据的三维重建模型,异面直线公垂线三维重建方法。该方法通过计算两摄像机光心与其各自像点构成的两条空间直线的公垂线,即两条异面直线的最小距离点来定位三维空间点,且其最小距离参数可有效判断误匹配点。通过实验对该方法进行了验证。结果表明该方法可达到传统视觉三维重建方法的测量精度,并可有效判断匹配点是否为误匹配点。

一道习题的几何解法

从几何角度分析一道高等数学习题,指出所求的点的几何特征,给出了基于几何思想的解法.

异面直线公垂线段中点算法为基的三维点重建

对基于二维图片的三维点重建关键技术进行研究。利用基于3D标定块的Tsai两步法对相机进行精确标定,在此基础上对三维重建算法中的基于异面直线公垂线段中点算法进行详细深入的研究。从几何学的角度出发,推导出基于异面直线公垂线段中点算法的计算公式,并将此方法与最小二乘法进行了误差比较。实例表明,异面直线公垂线段中点法比最小二乘法具有更高的重建精度。

工业管道系统设计的干涉检查

介绍了在工业管道设计过程中干涉检查的重要性。论述了干涉检查的内容和管道干涉的状态分析。针对不同情况,分别用三视图法和公垂线法来判断管道是否出现干涉现象。在管道设计中及时对管道进行干涉检查,不仅能够减少了工业管道系统的设计时间,而且能够提前发现设计错误,从而提高工作效率。

利用平面束求两异面直线的公垂线方程及距离

本文利用平面束的方法给出了两异面直线的公垂线方程和距离公式.

基于改进公垂线法的变压器局放超声定位研究

方向角和俯仰角确定后,定位误差与传感器到变压器内部局放源之间的距离成正相关性。提出了一种改进的测向公垂线中点法,该方法通过模拟实验求得各传感器感应到的超声信号情况随局放源与传感器之间距离的变化曲线,测得传感器感应到的超声幅值,从而推算局放源与传感器之间的空间距离,并认为局放源在测向线公垂线上,而且局放源距测向线的距离与局放源到传感器之间的距离成正比。模拟变压器局放实验证实了该方法可以在测向线公垂线中点法的基础上进一步提高定位精度。

一种沿公垂线方向投影的城市地下管线高效精准碰撞检测算法

城市地下管线碰撞检测对于管线设计、管线探测、城市安全等具有重要意义。针对当前城市地下管线碰撞检测算法精度低、效率不高且较多依赖现有商用平台的问题,提出了一种沿公垂线方向投影的城市地下管线高效精准碰撞检测算法。该算法将两管段的三维空间关系归结为共面和异面两大类,当管段中心线呈现平行、共线、相交等共面空间关系时,直接利用管段中心线的几何关系及两管半径大小进行判断;当管段中心线呈现空间异面关系时,则首先沿公垂线方向进行投影变换,实现空间降维,然后结合圆与椭圆之间的最值求解方法计算管段之间的最小表面净距,从而实现精准碰撞检测。实验结果表明,该算法对三维空间管线不仅具有精准的碰撞检测结果,而且具有良好的计算效率。