断层测量反求工程中的封闭轮廓集分割技术

针对由序列断层测量轮廓的三维重建，提出了基于物体结构特征的封闭轮廓集分割算法。算法中首先采用多边形的包含判定、封闭轮廓截面属性（如面积、形心位置、内外属性等）的比较对轮廓进行粗略分割，若不能分割出唯一轮廓时，进而通过轮廓串比较的方法作出筛选。为了解决复杂结构的轮廓集分割，算法同时采用了分段重构与拼合的分割策略，结果表明，文中的算法不仅分割速度快，分割轮廓准确，而且适用于具有复杂形状和结构的零件。     

以轮廓曲线为特征的断裂面匹配

现有断裂面匹配算法主要适用于表面粗糙特征丰富的断裂面,对于表面光滑特征稀少的断裂面不能正确匹配。针对这一问题,提出一种以断裂面轮廓曲线为特征的匹配算法。该算法首先将区域生长算法和边界跟踪算法相结合,在沿碎块棱边分割出断裂面的同时又得到了封闭且序列化的轮廓顶点;轮廓曲线的匹配,先采用角点距离矩阵进行粗匹配,排除了大部分不匹配的曲线对,再根据轮廓曲线所有顶点的曲率和挠率,采用改进的Hausdorff距离进行细匹配;最后,根据匹配的轮廓曲线,采用四元数法计算三维变换将碎块对齐,通过跨界切矢连续检测且误差最小的碎块对为最优匹配。在断裂面粗糙和光滑且材质不同的多个碎块上进行了实验,结果表明该算法能较好实现特征稀少或丰富的断裂面的匹配。     

基于codon特征的图像精匹配方法研究

在分形特征粗分类结果的基础上,提出了一种基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法。详细研究了ｃｏｄｏｎ模型,将基于封闭光滑轮廓的ｃｏｄｏｎ特征编码推广至任意非封闭曲线,使ｃｏｄｏｎ特征在保持原有的抗旋转和尺度变化等几何失真特性基础上,更完备地表示图像轮廓,有效提高匹配精度。实验结果表明基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法性能优越于传统方法。     

基于 codon 特征的图像精匹配方法研究

在分形特征粗分类结果的基础上,提出了一种基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法．详细研究了ｃｏｄｏｎ模型,将基于封闭光滑轮廓的ｃｏｄｏｎ特征编码推广至任意非封闭曲线,使ｃｏｄｏｎ特征在保持原有的抗旋转和尺度变化等几何失真特性基础上,更完备地表示图像轮廓,有效提高匹配精度．实验结果表明基于ｃｏｄｏｎ特征的图像精匹配方法性能优越于传统方法．     

基于轮廓曲线和特征区域的秦俑碎块匹配算法

为了提高秦俑碎块匹配的精度和速度,提出了基于轮廓曲线和特征区域的碎块匹配算法.提取碎块的断裂面及其轮廓曲线,并将轮廓曲线进行分段,再采用最长公共子序列算法将轮廓曲线进行匹配,以实现碎块的粗匹配;根据体积积分不变量计算碎块断裂面上所有顶点的凹凸性,并将断裂面划分为一系列或凹或凸的特征区域;计算断裂面上各个特征区域的质心,并采用改进的迭代最近点算法对质心进行匹配,以实现断裂面的细匹配.实验采用了3种匹配算法对秦俑碎块数据进行匹配,结果表明基于轮廓曲线和特征区域的匹配算法能更加精确地完成碎块断裂面的完全匹配和部分匹配,并在细匹配阶段取得了更高的迭代收敛速度.      

融合目标轮廓和阴影轮廓的SAR图像目标识别

针对合成孔径雷达图像目标识别问题,在基于图像成像模型分析基础上,提出了一种融合SAR目标轮廓和阴影轮廓的目标识别算法.首先提出了一种基于去控制标记符的SAR图像分割算法,得到SAR图像目标轮廓和阴影轮廓,然后用这2种轮廓融合,用傅立叶描述子将二维数据转为一维数据,最后用基于串接准则的融合算法得到识别结果,进行SAR目标识别.基于MSTAR的实验结果验证了本算法的有效性.实验结果证明:目标轮廓和阴影轮廓的结合,除反映本身包含的局部空间结构信息外,还能反映SAR目标的高度信息,较单一轮廓特征,是一种更为稳健的特征.     

基于轮廓度量与AI模型的工业缺陷检测算法研究

为了解决工业产品表面缺陷难检测的问题，针对当前检测技术现场应用痛点，从方案架构和检测技术两个层面进行研发，设计了基于轮廓度量和AI模型的工业缺陷检测算法。首先，结合图像分析算子和AI模型，建立一套完整检测方案架构。然后，耦合形状度、填充度和边数等特征，定义一种代表缺陷不规则度的轮廓度量因子，结合阈值分割，完成灰阶算子的设计；利用SIFT特征点检测机制和ICP校准方法，完成缺陷图像的匹配；建立传统视觉算子，并基于AI分割模型、分类模型与小样本训练，构建工业缺陷检测模型，准确定位到缺陷边缘区域。实验测试结果显示，相较于目前主流技术与方案，所提算法方案有利于“保检出，降误判”的应用诉求，为工业缺陷检测设备奠定核心算法基础，并确保落地。     

汉字的层次轮廓特征及其应用

汉字特征的描述与匹配，是汉字识别研究中的两个重要问题。从上下左右四个不同的方向看一个汉字，在不同的层次和位置，可以得到不同的曲线段，这些曲线段是汉字笔划的反映，唯一地确定了汉字的结构。基于这一观点，本文从轮廓的角度，给出了汉字特征的一种形式化描述方法，提出了汉字的层次轮廓概念，给出了相应的局部最优匹配算法，最后，将该方法应用于特定人脱机手写体汉字识别中，取得了较为理想的效果。     

基于改进活动轮廓模型的人脸分割

人脸图像往往轮廓边界模糊、梯度不明显,常规活动轮廓模型通常无法获得理想的分割效果。为实现准确的人脸轮廓定位及分割,结合人脸检测、活动轮廓模型和数学形态学算子提出一个基于曲线演化的人脸分割方案,并提出一个改进的活动轮廓模型,有效提高了人脸轮廓定位精度和算法收敛速度。实验结果表明该模型可以有效地检测出局部模糊或分断边界而且演化曲线不会断裂,能够获得较好的人脸分割结果;此外,本文提出的C-V模型的窄带实现方法使计算量减少60%。     

基于轮廓形状分析的纱识别方法

提出了基于轮廓形状分析的图素识别方法，该方法克服了轮廓矢量匹配识别算法的缺陷，提高了纱识别的完整性。轮廓形状分析还被用于字符串与图线粘连下的字符串提取。     

Open Contours Extraction of Rotational Surface Oriented to Layer Measurement

With layer-measured contours, an algorithm that can extract the contour segments from a rotational surface is presented. The extraction can be divided into two stages, i. e. the rough segmentation and the refinement. In the rough segmenting stage, an optimal contour matching method is put forward to find similar contour segment from another closed contour with respect to the seed contour. In the refining stage, an iterative way that can extract a circular arc precisely is presented based on parameters identification and contour-ends expanding/shrinking operation. The algorithm can extract the open contour segments from a rotational surface precisely, as demonstrated in the examples. Based on the work of this paper, further research, such as parameter identification of 3 - D surface and CAD model creation, can be conducted.     

救生衣-人系统漂浮运动测量中的标志点识别

以曲率尺度空间技术为基础,提出了一种快速、高精度的圆形目标鲁棒识别算法。从边缘图像中提取目标轮廓的关键点作为轮廓的分割点,从中筛选出在一定准则下可接受的圆弧。经过两次聚类和两次拟合得到圆形目标的准确参数。对比实验表明,只要目标边缘的局部连续弧段足够长,该算法就可获得比Hough变换更高的精度,时间复杂度大大降低且不受目标尺寸的制约。该算法已用于人体水中漂浮运动跟踪,在复杂背景、光照不稳定和标志点被部分遮挡的情况下求取了人体运动的时间历程,获得了满意的效果。     

基于UG/MFC的复杂弯曲件回弹修正算法研究

针对复杂弯曲件拉弯成形过程中存在的效率低、精度差及回弹经验数据无法保存等不足,本文提出了一种基于圆弧逼近的空间样条三参数分段非均匀回弹修正算法,首先将样条线分段并把各段离散为切矢连续的一组圆弧,同时修改各组圆弧的曲率半径、挠率半径和扭转角等参数,从而达到对整根样条线回弹修正的目的。结合MFC利用UG/OPEN API编程实现了复杂弯曲件引导线回弹修正功能及其交互式用户界面。对汽车弯曲件应用实例结果表明,该方法可以有效地进行弯曲件三参数分段非均匀回弹修正,具有重要的工程应用价值。     

基于B-样条表示的物体轮廓曲线匹配

目的研究利用破碎物体的轮廓曲线进行形状复原。方法提出了3D曲线的表示和匹配方法。曲线的表示用B-样条曲线逼近到从碎片物体的轮廓线上提取的数据点，在弧长参数化下，曲率和挠率是空间曲线在旋转和平移下的不变量，且具有局部性和稳定性，因此将其选择为特征集。3D曲线的匹配就转化为1D字符串的匹配，并采用对于特征集排序方法。结果提高了匹配速度，匹配算法的时间复杂度为O（n）。实验结果表明该匹配算法有效。结论对于物体形状复原有应用价值。     

Research on the Arc Interpolation for the Nonstandard Section Curve of the Piston

IntroductionPistonisanimportantpartoftheautomobilemotor .Nowitscommonlyused profileisthemiddle convexandvaryingellipseprofile[1] .Thiscomplexprofileleadstodif ficultiesinmachining ,soithasbeenaresearchproblemforscholarsallovertheworld .Heretheinterpolationofthetransversesectioncurveisdiscussed .Whenweaccuratelyfinishcurvecontours,itisnecessarytogenerateatoolpathbysomeinterpolationmethod .Atpresent,thefunctionofthelinearorthecirculararcinterpolationinNCmachineisgenerallyusedforthispurpose[2 ]…     

链码表和线段表在计算机图像处理中的应用

针对图像进行准确数字化描述是计算机图像处理的关键问题。在图像特征提取过程中,采用链码表和线段表描述特征向量的数据结构。首先进行轮廓跟踪,用行扫描得到图像轮廓起点,然后采用链码跟踪技术得到封闭的轮廓信息--链码表,直到所有的轮廓跟踪完毕为止。再通过线性转换得到线段表,最后根据链码表和线段表分别求出周长和面积等特征。此方法已在Visual C＋＋平台实现,经验证,采用链码表和线段表两种结构可准确求出图像几何形状特征。     

指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲面齿轮

为了解决盘铣刀铣削重型准双曲面齿轮的经济性差、对机床要求高等问题,提出了采用指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲齿轮的方法。建立了准双曲面齿轮盘铣刀刀倾法加工和数控加工的数学模型,研究了齿面展成运动的等效转换方法。提出将指形铣刀安装在虚拟盘铣刀上,用数控轴控制指形铣刀的运动代替盘铣刀刀齿的有效切削运动,确定了指形铣刀通过有序圆弧插补来展成齿面。通过准双曲面小轮的数控加工仿真,验证了本方法的可行性。     

自由曲面六轴联动砂带磨削机床试验

提出了一种以汽轮机叶片为典型对象的自由曲面高效精密加工方法,建立了基于砂带磨削原理的自由曲面六坐标联动磨削与抛光系统,研究了该机的关键技术如双摆动磨头、自由曲面磨削数控编程软件和冷缺排屑系统,在此基础上利用该机对叶片表面进行了六轴联动砂带磨削抛光试验验证,为确定合理的汽轮机叶片抛光工艺参数提供了依据。     

曲线数控加工的一种新方法

根据生物遗传算法，提出了一种新的曲线数控加工插补算法，该方法以最大程度地减少程序段的数目为目标，采用直线，圆弧段混合逼近曲线的方法，大大减少了数控程序编制量，为生成高质量的数控加工程序提供了新方法。