弱偏差特征过滤的建筑物焊接连接构造点激光雷达特征提取

在扫描建筑物焊接连接构造的过程中,由于构造点区域缺少明显的特征,易形成弱偏差干扰,提出一种在弱偏差特征过滤下,应用激光雷达扫描的特征提取方法。利用激光雷达扫描中的阵列分析法,采集建筑物焊接连接构造的点云数据,利用KD-Tree模型剔除点云集合中的弱偏差特征噪声数据;采用邻域方向分布法,在被跟踪的构造点集合中标记出倒数的2个点,并搜索初始集合中相连的有向线段,将最小扫描角度的线段端点加到特征集合中。结果表明:该方法提取的位置精度高,区域匹配度最高值可达到95%。

心脏序列图像运动估计新方法:基于广义模糊梯度矢量流场的形变曲线运动估计与跟踪

应用动态轮廓线模型 (ACM)解决心脏运动估计问题是该领域的主要研究方法之一 .采用经典外力和传统ACM模型对感兴趣边缘进行搜索及跟踪时 ,普遍存在模型的局部适应性程度不高的缺陷 .为解决这一挑战性难题 ,该文提出了广义模糊梯度矢量流 (GFGVF)的概念 ,并构造出一组新的Snake平衡方程 ,该方程可对心脏内部边缘逐帧进行鲁棒跟踪 .为进一步跟踪每一特征点的运动 ,该文将前一步的轮廓跟踪结果作为似然条件 ,结合一致性和连续性先验条件 ,通过最大后验概率 (MAP)的方法对整个过程进行了优化计算 .通过对MR及CT两类心脏序列图像进行运动跟踪实验并对计算结果进行多种比较 ,此方法显示了较好的鲁棒性 .

三维破碎物体多尺度拼接技术

在分析三维物体碎片轮廓曲线的特征和表示的基础上,研究多尺度小波轮廓描述符的计算,提出了一种多尺度下轮廓曲线特征提取及基于多尺度分析的三维物体碎片拼接方法.轮廓曲线经多尺度小波变换平滑后,提取曲率和挠率构成特征矢量;在选择了基于小波轮廓描述符的三维曲线匹配起点后,比较2条轮廓曲线的特征矢量以判断轮廓的相似性,并将轮廓匹配的2块相邻物体碎片拼接,实现破碎物体复原.最后通过实验验证了该方法的有效性.

应用梯度矢量流Snake和灰预测的人脸轮廓跟踪

为了提高动态图像序列中人脸轮廓跟踪时梯度矢量流(GVF)Snake算法的实时性,同时解决人脸跟踪中的遮挡问题,提出了GVF Snake和单变量一阶灰色模型GM(1,1)相结合的人脸轮廓提取方法。该方法首先利用人脸运动信息和肤色模型粗略地检测出运动人脸轮廓,然后采用GVF Snake算法将人脸轮廓精确地提取出来,从而有效解决GVF Snake算法的初始化问题。根据人脸轮廓运动的整体性,利用GM(1,1)模型预测人脸轮廓质心的位置,并以预测位置作为GVF Snake的迭代依据,同时将GVF Snake提取的人脸轮廓质心位置作为下一帧图像GM(1,1)模型的预测依据。存在遮挡时,则以GM(1,1)模型预测保持跟踪的连续性。实验结果表明,该算法跟踪的平均时间仅为GVF Snake算法的8.0%,平均跟踪误差仅为GVF Snake算法的31.2%,而且能更好地反映人脸轮廓的运动规律,跟踪实时性强,鲁棒性好。

基于多尺度图像的主动轮廓线模型

主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像处理的一种目标轮廓跟踪算法 ,但在实际使用过程中 ,现有模型易受干扰噪声及虚假边缘的影响 ,且对凹陷轮廓的跟踪能力较差 .在多尺度图像分析的基础上 ,引入梯度矢量流的概念 ,并改进其计算方法 ,提出了一种新的主动轮廓线模型 .该模型利用梯度矢量流产生的引力 ,在图像的尺度空间中搜索目标轮廓 ,不仅能有效地排除干扰 ,搜索凹陷轮廓 ,而且便于引入新的约束条件 .实验表明该模型有较好的鲁棒性和实用性 ,适用于噪声干扰情况下提取具有凹凸特征的目标轮廓 .

单矢量水听器的高分辨目标方位跟踪算法研究

根据单矢量水听器自身具有阵列流型的特点,提出了适用于对目标保持连续跟踪的空域预滤波MUSIC算法。通过调整滤波器通带中心角使其保持在目标估计方位角附近,可以消除滤波器通带中心角偏离目标真实方位角时传统预滤波MUSIC算法产生的目标方位估计误差。仿真结果表明,改进预滤波MUSIC算法可以减小甚至消除低信噪比情况下目标方位估计存在的较大误差。海试数据结果表明,阵元域MUSIC和改进预滤波MUSIC都可实现对单频脉冲信号和线性调频信号的目标方位估计,且估计结果与GPS舰位推算结果一致,但改进预滤波MUSIC算法主瓣更尖锐。对宽带航船噪声处理结果显示,改进预滤波MUSIC算法使单矢量水听器在存在目标干扰时的探测距离从2 km提升到了5 km,验证了改进预滤波MUSIC算法可实现弱目标情况下的高分辨目标方位跟踪。

太阳能电池板捕光及除尘系统

通过对地球绕太阳运行规律的讨论,实验比较了追踪/不追踪太阳对照度,以及对电池板的开路电压和短路电流的影响,计算描绘出保定地区地球绕日运行轨迹图;在电池板两侧安装反光铝板,实现了对太阳光的聚光收集;设计的"电池板专用调角盘"实现了电池板安装倾角的手动精确定位;设计的"跟踪装置"实现了电池板平行于地轴的"定点定角单轴追踪";利用fluent软件模拟通风管内风场,比较了气体喷管的开口形状与孔数目对出风的速度矢量图和速度云图影响,基于单片机实现电池板的高压风力除尘。提高了电池板的采光效率和光透过率,进而提高电池板的光电转化效率。

一种改进的边界轮廓矢量化算法

在基于断层测量的反向建模中 ,物体断面图像序列的区域边界是实现模型重构的基础 ,如何从边界轮廓精确提取几何特征是实现重构的关键 .本文提出一种改进的矢量化算法 ,该算法的基本思想是首先提取曲率极值点作为初始分段点 ,然后判定每两个相邻初始分段点之间轮廓线的形状 ,并区别直线段与曲线段分别进行拟合和矢量化 .实践表明 ,该算法既能准确提取边界形状的特征关键点 。

极射赤平投影中的数学方法

本文提供了严格依据赤平投影原理并利用空间解析几何知识推导出的公式计算方法，可以写出已知产状的线或面的赤平投影方程；也能计算两线所共的面、两面的交线、线或面之间的夹角以及它们的平分线或平分面；可以进行真倾斜和视倾斜的换算、倾斜和侧伏的换算；模拟线面绕轴的旋转以及恢复节理的原始产状；最后阐述用计算机进行节理统计和绘制极点等密图的原理。所用到的向量表示方法直观地表达了相关构造要素之间的空间关系，可用于计算机辅助教学，也能用于生产实践，精度可达００１°。

相干声波信号DOA单快拍矢量平滑估计与跟踪算法

本文研究了基于声矢量传感器阵列的相干信号波达方向(DOA)估计和跟踪问题.首先,根据中心对称均匀线阵方向矩阵的平移不变特性,提出了一种增强阵列有效孔径的单快拍矢量平滑估计算法(PVFSIA),该算法可以用于相干信号的DOA快速估计.在此基础上,提出了基于迭代的相干信号DOA跟踪算法,该算法无需奇异值分解和矩阵求逆运算,具有较快的跟踪速度.最后,对PVFSIA算法进行了扰动分析,给出了DOA估计误差的理论方差表达式.仿真实验验证了算法的有效性.

应用拓扑投影不变原理的空间图形轮廓提取方法

根据拓扑投影不变原理,将空间图形轮廓提取问题转化到二维投影平面中进行处理,提出了一种法向矢量动态合成法自动确定投影平面。引入空间封闭轮廓变形参数对空间封闭轮廓的有效性进行判断,并给出了相应的计算方法,在此基础上建立了空间图形轮廓提取的数学模型,基于该模型构造了空间图形轮廓提取方法。实际应用表明该方法稳定可靠,实用性好。

工程图纸矢量化中的线条轮廓跟踪法

在工程图纸矢量化中引入了平均链码和线条的概念，阐述了平均链码与直线链码的关系，提出了确定线条边界的切向和法向、线条检测、线条两侧同步跟踪以及转折处理的方法。以此实现直线或微弯曲线的整条提取，跟踪的同时实现图文的分离。矢量化的速度和质量都有较大的提高。此方法也适用于其它领域线条的检测与提取。

稀疏轮廓关联的直线整体矢量化算法

直线是工程图样矢量化过程中重要的识别对象,它的准确矢量化对图样的识别效果起到重要作用。基于光栅直线几何特征的局部和整体信息之间的关联,提出了稀疏轮廓关联的直线整体矢量化算法。该算法通过稀疏轮廓跟踪搜索直线的特征区域,得到直线特征区域的几何属性,利用获得的直线特征区域的几何属性指导直线后续的延拓跟踪。在延拓跟踪过程中,利用跟踪到的稀疏轮廓信息对直线进行延拓并进行校正,获得精确的矢量化结果。该算法在时间和空间上具有一定的优势,对直线的识别具有完整性和任意性、识别率高、具有强抗噪性等特点。

基于断层图象的逆向工程中数据分割技术研究进展

基于断层图象的逆向工程是国内外逆向工程研究中的一个热点。总结了其边界跟踪、特征点提取和轮廓识别与匹配等数据分割技术,重点介绍了其中一些典型方法,分析了它们的基本思想和主要特点,并指出了各自的不足和局限性,最后就数据分割技术的发展方向作了一些探讨。

特征轮廓跟踪的圆整体矢量化识别算法

基于稀疏轮廓跟踪和整体矢量化方法提出特征轮廓跟踪的圆整体矢量化算法。该算法通过稀疏特征轮廓跟踪搜索圆的初始段区域,得到初始段区域的属性,利用初始段区域几何属性指导后续的跟踪,得到圆的特征段及其几何属性,随后以特征段为依据,以特征段两端点和方向等属性为基础,动态地改变跟踪方向和圆的端点,向两边继续跟踪,获得圆精确的矢量结果。该算法的优点:在时间上具有一定的优势,对圆弧的识别具有完整性和任意性、识别正确率高、具有强的抗噪性等特点。

一种优化的鞋样图像矢量化方法

针对制鞋业中鞋样的录入问题,提出了一种实现从图像格式到图形格式转化的图像矢量化方法。并且形成的图形文件可根据不同鞋业CAD软件的要求而存储成相应的格式。该方法还在轮廓跟踪过程中采用了各种优化算法,从而节省了搜索时间,提高了轮廓线拟合精度,符合了鞋子设计的特殊要求,为鞋业CAD软件的应用提供了良好的基础。

医药输液灯检机对产品异物准确检测仿真

针对250 mL及以上医药大输液生产过程中造成药液中出现毛发、漂浮物、玻璃屑等可见异物的在线实时检测难题,开发了一种基于分层联合稀疏表示的医药输液全自动智能灯检机。首先通过改进的分块主成分追踪算法对序列图像中的运动目标进行检测以排除静止背景噪声干扰,然后利用稀疏矩阵分块聚类算法得到运动目标的运动轨迹并提取运动轨迹的空间特征向量,最后为了提高传统稀疏表示分类器对异物识别的能力,提出分层联合稀疏表示分类器根据运动轨迹的空间特征向量对异物进行识别,以排除随机噪声的干扰。仿真结果证明,该系统克服了检测过程中各种噪声干扰对异物识别的影响,解决了医药大输液可见异物的在线实时检测难题。

基于活动轮廓与模糊型支持向量机的车辆分类算法

视频监控系统是智能交通监控系统的重要组成部分.通过监视区域车辆视频图像的预处理、检测,完成车辆的实时分类,并根据分类结果实时确定交通灯控制系统红黄绿灯的放行时间.采用活动轮廓跟踪模型对运动车辆视频图像实现检测,由模糊型支持向量机方法实现运动车辆的分类.Matlab软件仿真结果表明,大中小型车辆的平均正确识别率达96.49%,提高了车辆通行效率.

用极坐标矢量法设计空间凸轮廓线

针对空间凸轮廓线设计工作量大和设计精度较低的问题,以圆柱凸轮机构为例,提出用极坐标矢量解析法设计空间凸轮廓线。利用该方法推导出了空间凸轮廓线方程,采用Matlab软件编程计算,显示了凸轮廓线形状和凸轮压力角的变化情况。研究结果表明:当从动件运动规律一定时,随着从动件升程的增大,凸轮廓线变陡,有变尖的趋势,凸轮机构压力角也增大,动力性能变差;与传统图解法相比,极坐标矢量法设计空间凸轮廓线工作量减少了约5 0 % ,并有利于凸轮廓线的精确数控加工。

基于GVF模型与光流场的左心室容积计算

针对目前利用心脏核磁共振图像计算左心室容积存在的分割困难和计算量大的问题,提出了一种新的计算左心室容积的方法。首先采用基于梯度向量流的主动轮廓模型(GVF-snake)对左心室内膜进行分割获取初始轮廓线,再采用光流法跟踪得到心脏序列中后续帧图像的心腔内膜轮廓线,最后采用Simpson方法计算得到左心室容积。运用该方法得到的结果和用手工勾画心脏内膜轮廓得到的结果比较表明:GVF-snake与光流运动跟踪相结合的方法用于左心室容积的计算是可行的。