基于发音特征DBN模型的嘴部动画合成

具有真实感的面部动画合成是虚拟现实的重要研究内容,在传统的基于多流隐马尔可夫模型(MSHMM)的可视语音合成中,由于MSHMM不能为发音器官的运动关系建模,合成的嘴部图像模糊且缺乏细节变化.提出了结合发音特征的多流动态贝叶斯网络语音模型(AF_AVDBN),定义了各节点的条件概率分布,使得发音特征(如嘴唇、舌体和声门/软腭)之间可以异步,并在此基础上推导了基于极大似然估计原理的嘴部最优参数学习算法.嘴部动画合成实验结果表明,基于AF_AVDBN的合成方法能够得到非常逼真的嘴部图像,效果远远优于基于MSHMM的可视语音合成方法,能够更好地应用于人机交互等领域.     

电荷的运动速度与位移电流的分布

应用狭义相对论理论研究了电荷运动时，随着速度的变化在空间激发的变化电场导致的位移电流的分布．当电荷的运动速度远小于光速时，空间任意点的位移电流密度矢量的大小与位置矢量r有关，且方向与电场的方向不平行；当电荷的运动速度与光速接近时，在垂直于运动平面内，位移电流密度矢量方向与速度方向相反．大小趋于无穷大，而空间其他点的位移电流密度矢量趋于零．     

基于语音信号的发音器官运动估计方法综述

基于语音信号的发音器官运动估计,是根据说话人语音推断发音器官运动过程的技术,在语言学、医学、影视动画学等领域有广阔应用前景.本文主要对基于单元选择模型和回归模型实现该技术的方法进行介绍.单元选择模型法部分阐述了码本库建设、语音单元切分、选择算法设计、拼接合成算法等方面的研究现状.回归模型法部分阐述了此类问题中隐马尔科夫模型、高斯混合模型、人工神经网络等回归算法的研究现状.最后,文章进行了总结和展望.     

基于视频的车辆速度估计方法

提出了一种基于视频流的车辆速度估计方法.该方法首先使用光流分析得到车辆移动特征点,进而计算车辆运动矢量.然后通过对车辆运动矢量的统计得到运动矢量直方图,运动矢量直方图即可反映车辆运动速度的大小和方向.在建立车速估计函数的基础上,给出了算法的实现过程.实验结果表明该估计算法具有稳定性,是一种车速估计的有效方法.     

基于小样本数据统计的双阶段舌位建模研究

舌头是人类重要的发音器官，对发音时其形状的降维分析能有效协助语言学家分析人类的发音模式。主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)是目前最常用的舌位轮廓降维分析方法。近年来，基于深度学习的自动编码器在降维方面被证明优于PCA。然而，舌头隐藏于口腔内部，难以获得大量的相关数据，这使得传统自动编码器无法直接用于舌位轮廓建模研究。为此，本文提出一种面向小样本舌位运动轮廓数据的双阶段自动编码器降维方法。首先该方法采用主动形状模型(Active Shape Model, ASM)产生大量舌头轮廓生理变形数据，并构建通用轮廓重建模型；接着，在第一阶段模型上添加降维层，用于对舌位轮廓数据进行压缩和分析。实验选取了从人类发音X光片中获得的240个元音舌形数据，并将该方法与传统PCA方法进行比较。结果表明，所提出方法获得的元音舌位图谱在二维平面上相对于传统PCA方法，区分度更好，具有更好的舌形降维和重建能力。     

基于旋量理论的头眼系统视觉伺服研究

提出了一种适用于视觉伺服运动规划的新方法.由图像处理得到三维特征点,并分析了特征点在运动情况下坐标信息的求取过程;然后,基于旋量理论对视觉伺服系统进行了运动规划,即通过特征点求螺旋参数,并由螺旋参数求出螺旋运动的速度,采用运动螺旋构建出机器人雅克比矩阵;最后,规划了各个关节的运动速度.将该方法应用于射频识别芯片封装中.实验表明:与传统视觉伺服相比,本方法继承了计算机视觉与螺旋运动的优点,简化了运动控制的计算过程.     

西双版纳傣族5项舌运动类型

在西双版纳傣族自治州民族中学调查了336例(男102例,女234例)中学生的卷舌、叠舌、翻舌、尖舌、三叶舌5项舌运动类型.结果表明:(1)傣族的卷舌率和尖舌率相对较高,分别为58.93%和55.95%,叠舌率、翻舌率和三叶舌率水平较低,分别为4.46%、10.71%和3.57%,5项舌运动类型出现率性别间的差异无统计学意义(p0.05);(2)与国内其他族群相比,西双版纳傣族5项舌运动类型的出现率均处于较低水平;(3)基于5项舌运动类型的聚类分析结果表明,西双版纳傣族与布依族的亲缘关系最近,具有南亚类型族群的特征;(4)翻舌与尖舌彼此相关,表明翻舌与尖舌间存在基因互作关系.     

基于磁共振成像的汉语普通话舌尖调音建模

通过对汉语普通话磁共振成像数据的分析,对舌尖的形状和运动进行调音建模。建立了汉语普通话磁共振成像调音数据库,包括9个单元音和75个辅音变体。提取了发音器官在正中矢状面上的形状边缘;对舌头的形状边缘进行主成分分析,发现舌尖和舌体分开建模更为简洁;针对舌尖调音动作,用舌尖前伸(TTP)和舌尖上翘(TTR)两个调音参数来控制舌尖形状和动作,建立了舌尖的调音模型。     

双头布朗马达定向运动的物理模型

基于非平衡态涨落理论和驱动蛋白结构特征，建立了双头布朗马达运动的物理模型，提出了两头之间相互作用的机制以及布朗马达与轨道相互作用势的三态闪烁形式。对布朗马达运动暂态过程的计算结果表明，当布朗马达与轨道的相互作用势在三态之间闪烁时，布朗马达定向运动且运动速度大小依赖于环境温度和三态势之间的跃迁率。     

动点、动系的选择和相对轨迹

本文讨论点的合成运动法中动点、动系的选择对于相对轨迹的要求,着重说明如何观察和描绘相对轨迹。文中通过简单的例子,浅显的说明和有关方法的介绍,以帮助初学者在认识相对轨迹时由抽象迷惘向形象感知转化。后通过例题指出在点的合成运动法中用求导的方法计算加速度时容易发生的错误,以加深对三种运动的理解。     

沿任意方向运动多层介质内电磁波能流密度间的传递关系

基于沿任意方向运动坐标系间的Lorentz变换矩阵,以及电磁场的状态方程和本构关系,得到了平面波入射下多层运动介质任意方向运动时电磁波的传播特征.结果表明:沿任意方向运动多层介质内,每层介质层的能流密度与其相对折射率、相对磁导率和运动速度有关,任意第l层和第l+1层电磁波能流密度的表达式有传递关系.     

沙波形态及运动特征的概化数学模型研究

水库修建后坝下游水沙条件发生显著变化,推移质补给大量减少,悬移质占输沙量的主要部分.在河床持续冲刷过程中,沙波运动从以推移质为主逐渐转变为推移质与悬移质共同输移.建立了一维沙波形态及运动特征的概化数学模型,对比了基于推移质和悬移质输移的沙波运动特征,采用已有公式对基于推移质运动的沙波形态变化和运动速度进行了验证,并讨论了不同参数对沙波运动的影响.模拟结果表明：(1)基于推移质运动的沙波向下游运动,沙波上各点的运动速度与其高程正相关,迎流面冲刷,背流面淤积,沙波形态逐渐向不对称发展,沙波运动临界时间为31.78h,与已有解析解误差仅为1.5%;基于悬移质运动的沙波未向下游运动,以垂向冲刷为主,沙波上各点冲刷强度与其高程正相关,波高逐渐减小,沙波形态基本对称且趋于消亡;(2)基于推移质运动的沙波波峰和波谷的运动速度计算值分别为51m/d和17m/d,与已有公式的最大相对误差小于26%,形态曲线的平均相对误差小于19%,故计算结果能较好地反映沙波运动特征;(3)水沙参数对沙波的影响比沙波初始形态参数更显著,增大单宽流量和减小水深均能使沙波运动增强,且对水深变化的响应更加敏感.     

轮式管道机器人过弯动态特性分析

为了详细地了解管道机器人过弯时的动态特性,设计了一种全驱动轮式管道机器人。基于坐标转换法,分析了机器人过弯时质心与管道中线的相对距离Δx发生变化对机器人运动特性的影响;基于力学虚功原理,分析了机器人过弯时Δx发生变化对机器人受力情况的影响。通过Adams软件对机器人过弯过程中的运动状态和受力情况进行了仿真,经分析发现管道机器人在过弯过程中,Δx先快速增大后略低速减小,在运动特性方面,随着Δx增大,外驱动轮运动速度随之增大,内驱动轮运动速度则有所减小。当内驱动轮速度达到最低时,外驱动轮与内驱动轮的速度之比会发生小幅度波动;在受力情况方面,随着Δx增大,内、外驱动轮与管壁的接触力随之增加,此仿真模型中,在入弯阶段外驱动轮和内驱动轮与管壁接触力大小之比为1.4,出弯阶段此接触力之比约降为0.9。从平稳性角度来看,与入弯和出弯两个阶段相比,过渡阶段在运动和受力上均相对不稳定,故当机器人过弯时,将Δx的变化纳入运动分析方程有利于获得其更加精确的动态特性。     

同步回转式制冷压缩机的运动分析

为了解决目前小型全封闭制冷压缩机由于运动部件之间相对运动速度较高而引起的摩擦磨损严重和零部件使用寿命短的问题,开发研制了一种新型的全封闭同步回转式制冷压缩机.介绍了同步回转式制冷压缩机的工作原理和结构特点,对关键零部件的运动规律以及相互之间的运动关系进行了分析推导,并对一台同步回转式制冷压缩机样机进行了数值计算.结果表明:样机的转子与气缸之间的平均相对运动速度为2.62 m/s,比同规格的滚动活塞式压缩机和滑片式压缩机的分别降低了79.16%和76.83%;样机的滑板与转子之间的平均相对运动速度只有0.80 m/s,比同规格滚动活塞式压缩机的降低了92.93%,比滑片式压缩机的滑片与气缸之间的平均相对运动速度降低了93.64%;同步回转式制冷压缩机转子与气缸以及滑板与转子之间的相对运动速度非常小,可以大大降低相互之间的摩擦磨损,提高压缩机的性能及零部件的使用寿命.     

基于微凸体接触的钻柱纵向振动减摩阻

基于微凸体接触变形理论,建立钻柱纵向振动条件下钻柱与岩石间摩擦力的分析计算模型,探索钻柱纵向振动减摩阻规律。结果表明:钻柱纵向振动减摩阻的条件是钻柱相对于岩石运动速度小于钻柱纵振速度幅值,且振动减阻效果随振动频率的增大而增强,随振幅的增大呈现先增强后减弱的趋势,存在最优振幅,而随着钻柱与岩石间相对运动速度、相对法向压入量和摩擦系数的增大,振动减摩阻效果趋于弱化;钻柱振动频率、振幅、相对法向压入量、摩擦系数和钻柱与岩石间相对运动速度对振动减阻的影响作用依次降低,其中振动频率、振幅和相对法向压入量为显著因子。     

微通道中细胞平动对其周围化学微环境的影响

主要通过数值模拟研究运动细胞在直通道中对周围浓度梯度场的影响,及对流传质Peclet数、细胞运动速度、细胞运动方向以及细胞大小对细胞周围浓度场的影响.研究发现,细胞在匀速运动一定距离后其周围的最大浓度差的大小和方向与相同位置静止情形下的值的偏差是一个常数,且此常数与传质Peclet数、细胞运动速度及方向、细胞直径等相关.该结论对细胞趋化效应的进一步量化研究具有重要意义.     

合成运动中动参考系的选取法

相对运动轨迹是合成运动解题的基石,相对运动轨迹的确定与动点、动参考系选取有一定关系,它是解题技巧中最关键的、难确定的。本文主要探讨在刚体转动中如何选取动参考系的原点及其坐标轴的方向,论证了动参考系固结在转动刚体上任意方位不影响相对运动轨迹,指明了复杂合成运动解题的捷径。     

速度异常的横穿马路行人检测算法

针对人车混行区域行人异常运动极大地干扰驾驶者判断问题,提出一种单目摄像机条件下,基于TLD和粒子滤波器行人检测与跟踪技术的速度异常横穿马路行人检测方法,用于检测车前道路上的运动速度过快或过慢的行人目标,作为危险行人提醒驾驶者注意,从而实现行人目标的早期安全预警。经仿真分析,能够有效地估计实际道路上行人的运动速度,判断运动速度异常的行人目标,为驾驶者和车载辅助驾驶系统提供必要的参考信息。     

基于多智能体思想的辅助手部运动系统设计

考虑运用多智能体思想，辅助手部活动不便患者实现日常的抓握、伸直等动作。于Unity引擎内设计并实现了一个基于多智能体蜂拥算法的辅助手部运动系统的仿真模拟，并对基础蜂拥算法进行了改进，使其更符合手指的运动方式。该系统包含80个智能体（智能体安装在类似手套的载体上，且与载体之间由弹簧关节连接）以及5个可随意变换位置的虚拟目标点，5个目标点的位置分别代表患者左手5根手指意图到达的位置。辅助系统启动后，蜂拥算法控制的智能体开始自组织振动，通过弹簧带动手指逐渐运动至目标点，最终实现患者的运动意图。通过调整各目标点的位置，可充分辅助患者实现基本的抓握动作。该多智能体系统可根据实际情况灵活改变智能体的数目和大小，且具有良好的稳定性，为多智能体系统的应用提供了崭新的思路。     

运动依赖强度耦合J-C模型的场熵演化

利用量子理论,研究了运动依赖强度耦合J-C模型的场熵的动力学特性,讨论了原子相干性、原子运动和场模结构参量对场熵演化的影响.研究结果表明,场熵大小与运动原子在能级上的初始分布和场模结构参量大小有关;场熵的演化周期随着场模结构参量的增大或原子运动速度的增大而缩短.