改进的区域解相算法及其在三维重建中的应用

解相位算法是位相三维轮廓测量技术的关键,基于区域的解相位算法是应用较为广泛的解相算法之一。但在实践中发现基于区域的解相算法存在一定问题:当被测物体表面存在阶跃形变结构或噪声较大时可能产生解相错误。通过对该算法解相过程的分析确定了错误产生的原因,并针对存在问题提出一种改进算法,在区域分割的基础上计算每点相位可靠度质量图,并根据计算的二阶差分质量图制定新的区域分割与合并策略对相位进行解算。实验结果表明,本文算法可显著提高基于区域解相算法的解相精度,对表面高度变化较为复杂、噪声较大的相位数据可进行有效处理,具有良好的重建精度和鲁棒性。     

基于岩石铸体薄片图像的数字岩心三维重构

由于岩心三维重构的CT扫描方法成本高昂,提出一个基于光学显微镜下铸体薄片图像的数字岩心三维重构方法。研究对采集的铸体薄片图像进行图像处理获得重构的训练图像模板,再应用多点地质统计学进行图像模板特征提取与数字岩心三维重构。实验采用鄂尔多斯盆地苏里格地区的若干岩心样本进行效果测试,结果表现为三维重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度的相对误差均在8%以内。上述研究内容表明基于岩石铸体薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。     

三维成像载荷地面快速融合处理方法研究

三维成像载荷是一种能够同时采集激光雷达数据以及CCD影像,并快速融合生成三维立体影像的新型载荷。在分析载荷工作原理的基础上,面向载荷的地面检校及成像试验,提出了一种针对该新型三维成像载荷的地面快速数据融合处理方法;并利用地面实测数据对方法进行了验证。结果表明,该方法能快速生成实验区的三维影像,同时也验证了该类型载荷对激光雷达数据与影像数据快速融合的能力。     

基于邻域搜索JADE的二维Otsu多阈值图像分割

为进一步提高分割精度并加快分割速度,提出了一种基于邻域搜索可选外部存档自适应差分进行算法(简称为JADE-GL)的二维Otsu多阈值图像分割方案。首先,针对原始JADE算法精英突变策略收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题,提出了基于邻域半径搜索的改进突变策略,以提升算法的全局探索和开发能力。然后,将所提算法与现有分割方法以及其他JADE变种算法进行二维Otsu多阈值分割对比实验。最后,通过函数收敛曲线、分割距离测度、峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)等指标定量分析算法的性能。实验结果表明,随着阈值数增加,提出的算法无论在收敛速度、分割精度还是分割图像效果上都有显著提升。     

基于Unity3D的水下机器人半实物仿真系统

基于Unity3D研制了一种由地面控制终端、机器人本体和三维仿真系统3部分组成的水下机器人半实物仿真系统,为水下机器人开发过程中的性能测试、控制算法分析和人员操作培训提供了仿真和测试平台。该系统采用同一地面控制终端作为三维仿真系统和机器人控制系统的统一指令输入源,以实现虚拟对象和机器人本体的同步工作,可对系统进行实时监测、调参。采用多目视觉技术对机器人位置采集,对传感器数据进行卡尔曼滤波处理。机器人运动仿真试验结果表明,机器人实际运动路径和仿真规划路径基本相同,该系统动态响应性和控制系统同步性较好。     

基于树型空间的三维树木模型匹配

为解决三维树木模型的检索具有正确率低、检索效率低、描述不匹配等问题,提出一种基于树型空间的三维树木模型匹配方法。该方法通过构建三维树木模型数据集的树型空间,辅以主轴匹配,轮廓匹配,枝干匹配等方式,经过树型空间中欧氏距离和测地线度量差异值,逐步匹配到相应的三维树木模型,该方法分别在通用模型数据集和自我设计的模型数据集进行了匹配性实现,结果表明可以较大幅度提升树木模型匹配的准确率,利于三维树木模型的大规模检索和重用。     

群体演出活动服装虚拟仿真系统设计与实现

服装在群体演出活动中发挥重要作用,直接影响整体演出效果呈现。为实现群体演出活动服装的虚拟设计和虚拟演练目标,设计实现群体演出活动服装虚拟仿真系统。利用CLO3D建立人体模型,构建服装个体模型,将人体和服装模型导入Unity后,调整服装材质并且添加纹理图,在Unity中复制成群体,开发演出场景虚拟仿真的交互界面,实现群体演出服装整体效果的设计与可视化虚拟仿真。仿真结果表明,虚拟仿真技术能够模拟出群体演出活动的大体效果,节约排练成本,缩短排练的周期。     

Detecting MoS2 and MoSe2 with optical contrast simulation

Optical imaging is a promising method to identify and locate 2D materials efficiently and non-invasively. By putting a 2D material on a substrate, the nanolayer will add to an optical path and create a contrast to the case when the nanolayer is absent. This optical contrast imaging can be used to identify the 2D material and its number of layers. To make the optical imaging process in the laboratories an effective tool, Fresnel Law as a model was used to simulate the optical imaging results of 2D materials(graphene, Mo S2 and MoSe_2) on top of different thickness of SiO_2 and Si wafer in the present investigation. The results provide the details of the optimal conditions(optimal light wavelength and optimal SiO_2 thickness) to identify and locate single to few 2D nanolayers, which can be used directly in laboratories. The optical contrasts of 1–5 layers of molybdenum disulfide(MoS_2) and molybdenum diselenide(MoSe_2) were simulated. To the best of our knowledge, it is the first time that the optical contrast results of MoSe_2 have been reported. In particular, this work highlights the sensitivity of the model on the accuracy of the refractive indices used. It is demonstrated that through computational modeling that optical contrast can allow effective determination of number of layers in few layer 2D materials.     

实时三维超声心动图与二维斑点追踪成像技术共同评价心肌梗死患者左室收缩功能与同步性

目的探讨二维斑点追踪成像(2D-STI)及实时三维超声心动图(RT-3DE)评价AMI患者左心室收缩功能和各节段运动的同步性.方法 50例急性心肌梗死患者为病例组,30例正常体检者为对照组,应用CMQ软件获取各节段径向圆周应变及应变率曲线,然后转变为RT-3DE模式,得到17节段时间-体积曲线(VTC),并获得收缩功能以及非同步收缩参数.结果 1)与对照组相比,心肌梗死组3个水平所有节段径向应变值和圆周应变值均减低;2)心梗组患者Trs-SD,Tcs-SD,Trsr-SD,Tcsr-SD明显高于对照组(P0.05);3)与单支冠状动脉病变心梗组比较,多支冠状动脉病变心梗组LVEDV,LVESV显著增加,LVEF显著减小;4)病例组患者左室Tmsv17-SD,Tmsv17-Dif,Tmsv17-SD%,Tmsv17-Dif%均较对照组增大(P0.05).结论 RT-3DE和2D-STI可以准确地量化左室收缩功能,评价AMI患者左室运动的同步性,左室收缩功能障碍也影响收缩同步性.     

Mapinfo数据的坐标转换方法研究

本文根据三种方式深入探讨了带属性的MapInfo数据的坐标转换方法：一种通过VC和MapX编程调入“.tab”文件,实现WINDOWS窗口界面化的输入和显示方式,通过输入七参数或四参数,快速实现了坐标系之间的一系列转换;一种通过AutoCAD Map 3D软-导入和导出“.tab”文件,利用平移、旋转、缩放命令实现四参数转换;一种在.prj文件中定义坐标系,通过改变投影来进行转换.这三种方式最终都以WGS-84坐标转换为BJ54坐标为例子进行了验证,取得良好结果.