某市地方独立坐标系与独立工程坐标系的转换

坐标第转换是测量中经常需要解决的问题.在小区域范围内,可将地方独立坐标系和工程坐标系视为在平面上建立的坐标系,而不需考虑投影产生的距离和方向变形,从而采用平面上的坐标系相似变换方式实现两个坐标系的想互转换.本文详细叙述了以工程坐标系控制点为重合点,采用坐标系相似变换方法实现某市地方独立坐标系与某企业独立工程坐标系的相互转换.     

区域性独立坐标系与三维地心坐标系的转换

对于区域性独立坐标系与三维地心坐标系之间的互相转换,提出了一种在GPS网平差中不以54或80国家参考椭球为过渡的平差转换方法.在有条件地通过网平差使全部GPS网点获得精确的三维地心坐标情况下,先基于WGS 84(1984世界大地坐标系)椭球进行椭球变换,再在高斯平面上平移旋转转换,就能方便、精确地将三维地心坐标转换到既有的独立坐标系上.其优点是,在GPS网平差的同时,不仅能实现两种坐标系之间的精确转换,而且能得到供整个测区长期应用的一整套转换参数.类似地,又提出了利用3个重合点在较小区域求定转转换参数的简便实用的方法.     

线结构光多传感器三维测量系统误差校正方法

针对线结构光多传感器三维轮廓测量系统中多传感器坐标系统一误差及线结构光带特征平面方程求解误差的校正问题,应用一种可进行特征点多分辨率提取的平面靶标,选择两传感器共同测量范围内部分特征点作为参考点,应用迭代求解最近临点算法,求解两标定坐标系精确统一的参数,实现多传感器测量系统中两坐标系统一误差的校正.提出了一种带参数的线结构光带图像特征点亚像素提取算法,通过参数设置改变线结构光带特征平面的位置,对线结构光带特征平面方程求解误差进行校正.实验结果表明,误差校正算法精度高、重复性好,确保测量系统可以获得复杂型面物体高精度的截面测量配准数据.     

短线预制箱梁节段线形误差的改进调整法

针对短线预制箱梁节段匹配误差调整中存在的不足,提出一种考虑两坐标系(预制整体坐标系和局部坐标系)空间位置不重合的改进方法,以某在建城市高架轨道交通4×40m连续刚构桥为例进行误差调整分析.基于空间坐标变换的基本原理,将预制局部坐标系中的误差变换到整体坐标系中,提出改进的梁段平面轴线、立面高程误差修正方法,消除了在整体坐标系中直接调整局部坐标系中的误差所造成的影响.研究结果表明:该方法计算的预制线形和理论匹配位置都满足控制要求;相比已有调整方法,其可以考虑两坐标系空间位置不重合的情况,且计算简单、物理意义明确、线形控制精度更高.     

基于三维测量的奶牛体型性状指标的数据采集

采用立体视觉的三维测量方法重建奶牛的三维模型,实现了对奶牛的体型性状指标测量,首先通过立体标靶进行摄像头的标定,然后利用SIFT(scale invariant feature transform)尺度不变特征点匹配算法对图像进行特征点提取与匹配,最后通过投影矩阵计算匹配特征点的三维坐标;针对双目视觉中摄像头视角范围受限问题,提出通过在相邻视点的公共区域设置标记点,根据标记点计算不同坐标系的转换关系,将各局部特征点转换到统一坐标系下,从而实现不同视点下各局部区域的三维拼接.实验表明,采用该方法重建的奶牛模型较理想,测量精度和测量效率满足评定要求,能够取代手工测量.     

基于三维图像的髓内针钉孔定位方法

研究基于三维图像的髓内针钉孔定位导航方法.首先,使用CT扫描髓内针,获得其三维图像.其次,在髓内针尾部安装空间定位传感器,通过坐标系配准使得髓内针三维图像模型注册到空间定位仪所在坐标系,实现空间中的髓内针与导航系统中的髓内针的联动.最后,使用安装有定位传感器的骨钻来对准钉孔.两个阈值用于判断骨钻与钉孔间的位置关系：距离阈值用于判断骨钻尖端与髓内针钉孔中轴线之间的距离,角度阈值用于判断骨钻轴线与髓内针钉孔中轴线之间的角度.两个阈值全部满足时,按照导航指示骨钻钻入骨壁.仿真结果表明,该方法在髓内针钉孔不可见情况下,能够准确定位钉孔位置及方向,导航用于判断可定位器械与钉孔的空间位置,以不同颜色标识引导骨钻到达钉孔,能够满足髓内针整复手术的要求.     

基于车牌照模型的大地坐标系下车辆精确定位

为了对车辆位置进行快速准确定位,提出了一种基于车牌照模型来获取大地坐标系下车辆精确位置的方法。首先通过离线标定的摄像机参数,推导图像平面与道路平面之间的坐标转换关系;然后对感兴趣区域内的车辆进行身份识别,根据车牌照宽度和高度已知,以及车牌照平面与道路平面垂直的约束条件,建立车牌照模型来对车辆进行精确定位;最后引入东北天坐标系来实现车辆定位结果从图像坐标系到大地坐标系的转换。实验结果表明该方法能对车辆位置进行快速精确定位。     

分析三极子天线导向矢量平凡模糊问题的简便方法

研究简化三极子天线导向矢量平凡(秩-1)模糊问题的分析.基于对2个矢量进行相同满秩变换并不改变两者之间的线性无关性,证明了坐标系旋转并不影响导向矢量平凡模糊问题.通过坐标系的旋转,使分析信号入射方向与新坐标系的x轴重合,而潜在模糊信号传播矢量落于相应xy平面内,使三极子天线信号导向矢量即极化-角度域相干结构具有简单形式.理论分析和计算机仿真均表明,利用简便方法得到的平凡模糊发生条件的结论,与基于最小均方误差算法的自适应三极子天线信干比恶化的几种情况完全吻合.     

误差均衡立体五基元超短基线水声定位

采用单平面基阵进行超短基线水声定位,当声源俯仰角接近基阵平面,会导致定位误差增加。为解决该问题,提出了基于空间五基元立体基阵子阵误差均衡的定位方法。该方法将空间立体基阵划分为正交的三基元子阵,在各子阵局部坐标系中分别解算定位结果,通过坐标变换将子阵局部坐标系转化为立体阵全局坐标;最终定位数据时,根据原局部坐标系下解算结果与理论结果的误差大小进行加权,对全局坐标系下的数据加权平均。MATLAB的仿真表明:该方法可实现空间立体基阵全空间方位目标声源的定位解算,定位精度比单一基阵面提高4倍以上;并解决了声源目标俯仰角接近单基阵平面时,定位精度误差急剧增大的问题,使整个定位空间内的定位结果误差变化均衡。     

三维适形放疗计划系统中照射射束自动建模方法的研究和实现（英文）

三维适形放疗计划系统需要根据射束的不同类型和方向,在照射位置和区域上覆盖目标(肿瘤)区域的同时避免周围正常组织的过量照射,确保照射精度.发展了一种射束建模方法:1通过推导坐标系转换矩阵,将病人影像坐标系统下的三维病人模型转换到射束坐标系下;2计算照射目标中心点坐标并以此确定照射距离和射束源位置;3根据照射目标在等中心平面上的投影确定照射区域大小.应用该方法,实现了具有三维可视效果和友好交互性的射束模块.采用美国医学物理协会55号报告(AAPM 55)中基准测例和临床病人影像数据,与某商业适形放疗计划系统的射束模块进行测试比较,验证了本方法的有效性和正确性.     

Feature-point-extracting-based automatically mosaic for composite microscopic images

Image mosaic is a crucial step in the three-dimensional reconstruction of composite materials to align the serial images. A novel method is adopted to mosaic two SiC/Al microscopic images with an amplification coefficient of 1000. The two images are denoised by Gaussian model, and feature points are then extracted by using Harris corner detector. The feature points are filtered through Canny edge detector. A 40×40 feature template is chosen by sowing a seed in an overlapped area of the reference image, and the homologous region in floating image is acquired automatically by the way of correlation analysis. The feature points in matched templates are used as feature point-sets. Using the transformational parameters acquired by SVD-ICP method, the two images are transformed into the universal coordinates and merged to the final mosaic image.     

缺陷模带隙一维光子晶体的简捷制备

提出一种制备具有缺陷模带隙光子晶体实验技术思路.采用激光全息光刻方法,以夹角不同两束干光对感光物质进行两次光刻曝光,在曝光重叠区域可获具有缺陷模带隙一维光子晶体.调节入射光角度可改变缺陷模位置.研究供了简捷制作缺陷模带隙光子晶体一种实验技术思路,对缺陷模低阈值激射具有应用研究价值.     

计算机模拟Moire条纹现象

利用计算机图像技术产生周期性条纹方法模拟光栅叠加实现Moire条纹现象.考察Moire条纹的空间放大作用,研究一块光栅相对另一块平移时产生的Moire条纹移动过程,计算Moire条纹在平移过程中探测器的输出变化关系.     

扫描探针显微镜漂移的定量测量方法

对扫描探针显微镜(SPM)仪器漂移的定量测量的几种方法进行探讨,提出应用二维零位标记进行漂移测量.分析比较使用普通样品、周期二维光栅、二维零位标记和原子光栅在测定仪器漂移中的优缺点.结果表明:应用二维零位标记的测量技术对探针与样品形貌耦合引起的图像误差不敏感,漂移测量范围不受光栅单元尺寸影响.该方法优于采用普通样品和规则周期的二维光栅样品的方法,而应用原子光栅可以预计达到亚原子量级的超高精度的SPM漂移测量.     

Fourier方法分析Moire条纹

该文用Fourier光学方法分析了分离一定距离的2个Ronchi光栅产生的Moire条纹。在第二块光栅后面直接观察,所得Moire条纹实质上为多光束干涉条纹。在第二块光栅后面加上滤波系统,适当滤波后,Moire条纹成为三光束干涉条纹或双光束干涉条纹。文中对滤波后的Moire条件进行了理论分析,给出了零号频谱滤波和Ⅰ号频谱滤频波下Moire条纹的方程和对比度,得到条纹的方程和对比度与两光栅间距的关系,并给出了与理论相一致的实验结果。     

立体式双位工作台设计与误差分析

为了提高现代工业加工过程中的加工效率,通过工业加工过程的定位、加工、检测等环节的任务分析,设计了立体式双位工作台。该工作台具有两个工位,一个工位为加工前被加工件的装夹及加工后的检测工位,另一个工位为加工工位。两个工位可以进行切换。其切换过程由控制系统自动完成。定位误差分析表明:不进行补偿情况下,平台倾斜引起的最大误差为0.8μm,补偿后的误差是激光干涉仪自身的误差,为十纳米量级。该设计为提高产品的加工精度提供了参考。     

Transparency and coherence in human motion perception

When confronted with moving images, the visual system often must decide whether the motion signals arise from a single object or from multiple objects. A special case of this problem arises when two independently moving gratings are superimposed. The gratings tend to cohere and move unambiguously in a single direction (pattern motion) instead of moving independently (component motion). Here we report that the tendency to see pattern motion depends very strongly on the luminance of the intersections (that is, to regions where the gratings overlap) relative to that of the gratings in a way that closely parallels the physics of transparency. When the luminance of these regions is chosen appropriately, pattern motion is destroyed and replaced by the appearance of two transparent gratings moving independently. The observations imply that motion detecting mechanisms in the visual system must have access to tacit 'knowledge' of the physics of transparency and that this knowledge can be used to segment the scene into different objects. The same knowledge could, in principle, be used to avoid confusing shadows with real object boundaries.     

交变励磁三维遥测定位方法研究

为了确定口服式生理参数检测胶囊进入人体消化道后的空间位置，提出了基于微粒群算法的交变励磁定位新方法．在人的体表布置2个圆柱状励磁线圈，通入时分正弦信号，同时在胶囊内封装3个相互正交的感应线圈．由定位模型建立以胶囊位置为变量的六元高次非线性方程组，运用改进的微粒群算法对其求解，由此实现胶囊位置的遥测．实验表明：磁定位方法正确可行，模型精度高，与传统算法相比，具有收敛速度快、精度高的优良性能．该方法不需要昂贵的大型专门设备，定位系统结构简单，能实现微型化和集成化，也可应用于其他非导磁环境中的位置遥测。     

电像法在静电感应中的应用

本文采用电像法研究和讨论了导体壳(表面电势为0的情形)内电荷在壳内任一点产生的电势和电场强度。分别分析计算了半球体、1/4球体、二球体的重合部分三种不同情形下的电势和电场强度。     

基于故障边界条件的高压输电线路故障选相元件

提出了一种适用于电力系统振荡的高压输电线路故障选相新方法．该方法利用零序和负序电流之间的相位关系将接地故障分成3个区域，每个区域存在单相接地和另外两相短路接地两种故障类型，分别计算这两种类型故障点的三序电压，判别其是否满足各自故障的电压边界条件，以此确定实际故障相别．新选相元件解决了电力系统振荡时可能发生的误选相问题，具有较强的耐过渡电阻能力，并且完全不受分支系数和系统运行方式的影响．数字计算机离线仿真和实时数字仿真系统实验都证实了新选相原理的准确性和有效性．