一种快速精确的反走样直线算法及其嵌入式实现

针对嵌入式应用中快速绘制反走样直线的问题,分析了各种反走样直线绘制方法的特点,给出了一种快速精确的反走样直线绘制算法,该算法指出了图像边缘像素点的灰度值与边缘点到直线中心的距离、直线的斜率和直线的灰度值的关系.该算法可用于绘制任意宽度、任意灰度的直线,有详细的实现过程,并对算法进行了优化,提高了算法的执行速度.     

基于单目视频的手术器械相对工作空间估计方法

由于单目手术视频的镜头参数未知，仅凭该单目图像难以准确估算内镜镜头下的手术器械的三维坐标．针对这一问题，提出一种手术器械相对工作空间的估计方法．首先，对用U-Net网络分割后的掩膜图像进行直线检测，对图像坐标系下的直线映射到参数空间上的点进行聚类，从而优化直线检测效果．然后，利用边缘线段的相对几何位置特征对因网络分割效果欠佳导致的边缘线段残缺进行补足，从而提取出与目标边缘高度拟合的完整线段.结合目标器械实际尺寸与图像尺寸间的比例关系，利用平行线在投影平面上的消隐点特性计算出目标器械目标点处的实际三维坐标．最后，进行测距实验和轨迹跟踪实验.实验结果表明：该方法较磁导航传感器准确度高、鲁棒性强，距离测量精度可达2.658 1 mm，轨迹拟合度达91.2%，满足实际情况下手术器械相对工作空间的估算要求．     

一种基于直线区域划分的线段裁剪算法

线段裁剪是计算机图形学最基本问题之一.一般传统线段裁剪算法都关注于裁剪窗口的区域划分.提出一种基于线段所在直线区域划分的线段裁剪算法:通过判断矩形裁剪窗口4个顶点相对于线段所在直线的位置关系,明确矩形窗口的哪条边可能与线段相交,避免大量不必要的求交运算和其他辅助操作.该线段裁剪方法思路简单,容易实现,并且运算量较稳定.     

空间点集Voronoi图的海量构造算法及可视化技术

设计空间点集Voronoi图的增量式外存算法以及空间点集Voronoi图的任意平面可视化剖分技术,以"点-线-面-体"的空间数据结构为基础,实现在指定空间区域内生成Voronoi图的新方法.提出的算法数据结构清晰合理,数据交互方案简单有效且无内存限制,发展的可视化技术可以对空间点集Voronoi图进行任意的平面剖分,实现了三维Voronoi晶胞集合体内部结构的可视化.     

双江口水电站工程地质三维可视化分析与应用

大渡河流域双江口水电站坝区工程地质条件复杂、地质信息众多,对工程勘探、设计及施工建设等带来了极大困难。为解决此类复杂的工程与地质问题,实现复杂地质体可视化,利用地质勘探信息建立三维地质模型,并基于纹理映射、碰撞检测、射线检测等可视化交互技术,实现三维地质的三维空间关系分析、虚拟钻孔分析及任意断面的实时剖切。研究和实践表明该方法可实现三维地质模型与现实地质体的有效信息链接和可视化交互分析,为工程地质分析、地质预测等提供基础,可有效提高工程勘探、设计与施工的信息化管理水平和效率。     

基于直线段上下文的红外与可见光图像匹配

成像设备、所用光谱和拍摄时间等因素的差异给红外与可见光图像匹配带来了较大的困难。考虑到边缘直线段在异源图像中的稳定性,提出一种基于线段上下文的红外与可见光图像匹配方法。首先,采用LSD(line segment detector)算法检测出图像中的直线段,接着按照几何约束规则挑选出关键直线段,并计算它们的交点,将交点与Harris角点一起组成图像特征点;通过计算特征点四象限邻域内线段的得分,得到每条线段对特征点的贡献,在此基础上采用圆形阵列的方式,构建基于线段上下文的特征描述子;最后运用双向匹配策略和RANSAC算法实现红外与可见光图像的匹配。实验结果表明,所提方法能够对灰度差异较大的红外与可见光图像实现精确匹配,并且在鲁棒性和时间效率方面都要优于主流异源图像匹配算法。     

CAD/CAI中的图形识别研究

图形的自动识别是计算机辅助设计和辅助教学研究中的一个难点,识别图形的重要判据是两图的特征重合率.本文对图形的基本要素之一———直线的相似判别进行了研究,霍夫变换方法常应用于图形判别和图像识别,霍夫变换是将图形空间的点根据某些约束条件拟合成线段,点可以用通过该点的线段集合来描述.本文最后利用了聚类方法中的最小距离法进行了两个图形特征相似性的判别,通过最小距离法可以进行图形正确与否的判别.     

符合国家标准工程图中两直线点画线相交算法

基于国家标准,图形中心线的线型是细点画线,2条点画线相交,应是线段交接。文章提出了一种算法,该算法为任意地输入2条相交点画线4个端点的坐标,根据设定的原则,计算出点画线的线段长度,绘制2条相交在线段处的点画线。该算法用于计算机绘制工程图,使绘制出的工程图符合国家标准,适用于对称及非对称图形中两直线点画线相交作图。     

基于Bezier-样条曲线的工作面煤层赋存状态预测方法

为了精确预测采煤工作面内煤层和断层等地质构造的赋存状态,基于工作面开拓勘探数据、顶底板等高线和钻孔勘探预测数据,运用SolidWorks软件中B-样条曲线的插值算法对导线点进行插值。以得到的光滑样条曲线为引导线,以钻孔预测剖面为轮廓,结合顶底板等高线进行放样建模,建立能够精确反映复杂工作面地质构造赋存状态的三维地质模型。结果表明,该三维地质模型可以对每个推采位置进行任意角度的剖切,可观测和分析工作面中的煤层和断层等地质构造的赋存状态,实现精确预测的目的,降低开采风险和采矿成本。此外,SolidWorks软件的易用性能够降低科室及区队一线生产人员的使用门槛,提高采煤工作面生产的技术管理水平。     

基于磁场方式的内窥镜体内三维定位方法研究

介绍使用磁场方式来测定内窥镜探头在人体内三维位置及姿态角的一种方法 .根据 3个互相正交的圆环线圈在其周围空间产生的三维磁场以及附着于内窥镜探头上的 3个相互正交的磁场传感器在该磁场空间任意点以任意姿态感应磁场时所获得的信号 ,建立以空间位置 (x、y、z) ,姿态角 (a、b、c)为未知数的六元非线性方程组 .求解该非线性方程组 ,就可以由磁场传感器所获得的测量数据计算出对应的一组位置和姿态 (x ,y ,z ,a ,b ,c) 信息 ,从而实现内窥镜探头的三维定位和跟踪 .