浅析软件CASS和Surfer在土方量计算中的应用

以某废弃黏土矿项目为例,先利用软件CASS7.1的边坡处理功能,设计地形面,提取坐标点数据,导出DEM数据,再利用Surfer8.0将导出的DEM数据进行网格化处理,然后根据三维表达结果,分别计算原始地形体积和设计地形体积,从而进一步计算出土方工程量。结果显示:应用软件CASS7.1和Surfer8.0计算土方工程量的方法,相对于常用的方格网法、断面法和等高线法更为简洁、直观,并有效提高土方计算精度,实现了计算的自动化。     

图形屏幕上的三维度量

本文利用轴测投影原理和性质，阐述了在计算机图形屏幕上如何建立常见的轴测坐标系，给出了在二维的图形屏幕 上进行三维坐标的度量方法以及三维点坐标与二维屏幕默认坐标之间的换算公式，并以一个实例说明这种方法在绘制曲面图形 时的简便与简洁。     

图像噪点数据的定位与优化

提出一种噪点数据定位及优化滤噪的方法 .方法以图像数据存储的行、列位置为X-Y平面，以该位置的灰度值为Z轴，构建三维数据位置与灰度值坐标关系图；将三维坐标分别投影到X-Z平面与Y-Z平面进行噪点数据定位；以定位的坐标边界为有效邻域，设定矩形滑窗进行均衡化处理.实验结果表明，该方法不仅有效的滤除了噪点，还很好地保留了原有图像的细节，实现了噪点数据的定位与优化.     

基于双目视觉原理的混联机器人初始点坐标研究

目的获取混联机器人加工初始点的三维坐标,并将坐标应用于机器人的自动对刀过程,提高对刀效率及加工精度.方法基于双目视觉原理进行了理论建模和实验分析,建立双目视觉系统的数学模型,推导出由图像像素坐标到三维坐标的坐标转换关系,利用MATLAB视觉工具箱进行摄像机的标定,并提取出被加工件上目标点的像素坐标,通过点的三维重建获得靶位目标点的三维坐标.结果经仿真与实验,精确获取了加工初始点的三维坐标,相对误差在3%以内.结论该方法应用于雕刻机器人自动对刀系统中,能降低人工对刀危险系数,提高了对刀效率和对刀精度.     

基于ParaView的矿井瞬变电磁超前探测三维可视化研究

巷道掘进迎头前方含水异常超前探测预警一直是矿井防治水工作中的重要环节.文章介绍了利用多匝、小重叠中心回线装置探测迎头前方异常体的技术方法,并基于ParaView三维可视化程序处理超前探测数据,经坐标转换,对三维散点数据合理插值后栅格化,利用定量技术快速构建三维数据体,选择合适的模式进行三维成像,并使用过滤器进行异常区块...     

人脸特征建模中特征点的提取

探讨了人脸建模中特征建模方式。人脸特征建模方式中对于正侧面照片的坐标校正，对于已存在的两张照片，分别用不同方式提取特征点，对于两张照片相应位置的特征点进行重构，形成三维空间里面的点，从而对这些有代表性的点进行三维建模，得到人脸的三维框架。后续进行文理映射等方式，最终形成逼真的人脸三维模型。     

土地复垦规划设计中土地平整工程量的计算方法探讨——以江西省崇仁县为例

土地复垦规划是土地复垦工作的主要依据,搞好土地复垦规划,对于科学指导土地复垦活动、合理安排土地整理开发项目、保障耕地保护目标的实现具有重要意义。土地平整工程量的计算是土地复垦规划设计中一项重要的工作,在CASS软件基础上进行的土方量计算,可以采用断面法、散点法、方格网法和三角网法等多种方法进行。以崇仁县土地复垦规划项目为例,对方格网法和三角网法的适用范围、计算过程和精度等问题进行探讨。     

三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估

最小二乘的Gauss-Markov误差模型在三维坐标转换参数求解中存在缺陷,而求取坐标转换参数的目的是计算非公共点在目标坐标系的坐标,因此提出了一种三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估法。考虑了原坐标系中公共点坐标和非公共点坐标的相关性以及非公共点在原坐标系中的坐标误差对模型的影响,对计算坐标转换参数和计算非公共点在目标坐标系中的坐标进行联合处理,推导出三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估模型和求解方法。算例表明,利用新方法计算结果相比其他2种方法更加精确,均方根误差降低至0.077 3,相对百分误差降低至1.54%,证明了新方法的有效性和可靠性。     

基于经纬网格的点云孔洞填补算法

为解决三维点云数据存在复杂的点云孔洞、对后续处理造成影响的问题,提出一种基于经纬网格的点云修补算法。首先将点云的三维坐标转换到球坐标系,形成三维球体,并对球体进行经纬网格的区域划分;然后找出每一个网格区域对应的点云三维坐标点,并求出点的密度;最后,利用密度较小区域邻近区域的点进行样条插值,来填补孔洞,实验证明了该算法的稳健性,恢复复杂物体的表面信息效果较好。     

土地整治中土方量测量及计算方法比较研究

本文首先分析了土地整治项目中土方量测量特点,对土方量计算的断面法、网格法、散点法、等高线法和抛物线法等进行归纳对比．总结了这些方法在土地整治项目区平整土方量计算中存在的问题,并提出了基于Cass的方格网法和DTM法,能大大提高工作效率。     

Analysis of Alignment Influence on 3-D Anthropometric Statistics

Three-dimensional （3-D） surface anthropometry can provide much more useful information for many applications such as ergonomic product design than traditional individual body dimension measurements. However, the traditional definition of the percentile calculation is designed only for 1-D anthropometric data estimates. The same approach cannot be applied directly to 3-D anthropometric statistics otherwise it could lead to misinterpretations. In this paper, the influence of alignment references on 3-D anthropometric statistics is analyzed mathematically, which shows that different alignment reference points （for example, landmarks） for translation alignment could result in different object shapes if 3-D anthropometric data are processed for percentile values based on coordinates and that dimension percentile calculations based on coordinate statistics are incompatible with those traditionally based on individual dimensions.     

An Approximating Algorithm on Reconstruction of Complicated Curved Surface

An approximating algorithm on handling 3-D points cloud data was discussed for reconstruction of complicated curved surface. In this algorithm, the coordinate information of nodes both in internal and external regions of partition interpolation was used to realize minimized least squares approximation error of surface fitting. The changes between internal and external interpolation regions are continuous and smooth. Meanwhile, surface shape has properties of local controllability, variation reduction, and convex hull. The practical example shows that this algorithm possesses a higher accuracy of curved surface reconstruction and also improves the distortion of curved surface reconstruction when typical approximating algorithms and unstable operation are used.     

同轴度误差的数模研究

根据国家标准中有关同轴度误差的定义,建立了任意空间位置回转表面同轴度误差的最小二乘数学模型,该模型的坐标原点可以任意选取,各离散采样点之间也不要求为等角度间隔.用计算机进行了仿真分析,结果表明:该模型具有理论的正确性和实际的可行性.在所建立的数学模型的基础上,采用四维无约束的最优化的直接算法,可求得符合最小条件的同轴度误差值.建立的数学模型既可用于三坐标测量机也可用于其他智能量仪测量零件的同轴度误差.     

三维空间形体在二维空间上的图象显示

本文用带消隐线的方法在二维平面上来描绘三维曲面，例如波表面等。从投影基 础和图形调整入手，采用了点间连线的方法实现曲线模拟和线的消隐。为了适用大型 数值模拟的需要，编制了 ＦＯＲＴＲＡＮ模块程序。     

An Approximating Algorithm on Reconstruction of Complicated Curved Surface

An approximating algorithm on handling 3-D points cloud data was discussed for reconstruction of complicated curved surface. In this algorithm, the coordinate information of nodes both in internal and external regions of partition interpolation was used to realize minimized least squares approximation error of surface fitting. The changes between internal and external interpolation regions are continuous and smooth. Meanwhile, surface shape has properties of local controllability, variation reduction, and convex hull. The practical example shows that this algorithm possesses a higher accuracy of curved surface reconstruction and also improves the distortion of curved surface reconstruction when typical approximating algorithms and unstable operation are used.     

微/纳结构表面3-D轮廓测量中倾斜误差的补偿方法

在对微/纳机电系统进行机械力学特性研究和可靠性测试时，经常需要获取结构的表面3．D轮廓．然而．使用显微干涉法测量微/纳结构的表面3-D轮廓通常会存在一定的倾斜误差，这种误差在某些应用中是不允许的．为了弥补传统的调平补偿方法的局限性，提出了一种基于最小二乘法和坐标变换的倾斜补偿方法：在处理图像时，先用最小二乘法确定一个基准平面，然后旋转直角坐标系使得新坐标系的xoy平面与基准平面平行即可达到调平被测表面而补偿倾斜误差的目的．通过具体应用实例证实了这种补偿方法是有用、灵活而精确的．     

用序列二维轮廓线重建三维形体表面的方法

针对以往重建表面算法的复杂、计算量大以及存在误连而导致走样等不利因素,提出一种基于角度的三角面片联结方法。该方法主要是在面片联结之前对轮廓线上的点按角度进行取舍,不仅减少了要处理的数据点,而且也使三角面片的联结简易化。实验表明,该方法简单易行,重建速度快,计算量小,适合于由序列单轮廓线重建三维表面形体。     

由深度和灰度重建三维物体表面的新方法

提出一种由特征点深度与灰度重建三维物体可视表面的新方法。文中把已知深度和图像灰度结合起来,实现了一个递归外推算法,以唯一确定整个物体表面的深度。实验结果说明了重建方法的正确性和可行性。     

基于双目便携式三维扫描技术 的小工件测量

在小工件测量上,传统的接触式测量方法测量速度慢、效率低,而非接触式测量方法中双目视觉测量法和线结构光法都存在一定的缺陷。采用双目视觉测量与线结构光法相结合的方法,对小工件进行了测量。利用两个CCD摄像头和一个激光发射器构成了一个双目视觉测量系统和两个完全对称的线结构光测量系统,通过双目视觉测量系统测量标志点空间坐标;并基于标志点位置的不变性匹配系统不同位姿,用线结构光法获得激光线上的点在当前世界坐标系下的三维坐标;并匹配到基准坐标系中,从而得到工件表面点在基准坐标系下的三维坐标,达到测量目的。试验结果表明,该方法弥补了双目视觉测量法对物体曲面测量效果不理想和线结构光法单次测量数据少,空间定位不便的缺点,具有操作简便,测量适用性强的特点,误差在1 mm以下。