基于形态变换及凸剖分的物体变形方法

提出了三维物体变形的形态变换方法，给出了方法的理论证明，用一个统一的数学模型来描述变形内插的关系，通过对凹物体的凸分解，并建立凸子集的映射较好解决了任意非同拓扑结构物体的变形，实验表明这种方法是一种有效的变形方法，实现简单，变形效果好。     

基于莫尔拓扑与图象处理的三维测量法

本文叙述了一种新型三维物体表面测量方论，该方法利用单光栅投射待测物体表面而获取变形光栅象，然后应用图象处理方法，通过微机计算出物体表面各点高度．该方法测试精度高，速度快．文中对其原理进行了详细的叙述，并讨论了该法的测量范围、灵敏度．     

轴对称Stokes绕流的计算

把控制轴对称Stokes绕流的边界积分方程中椭圆积分的奇性化为对数函数的奇性,并采用本文导出的带对数奇性权函数的四点Gauss积分公式,使奇异积分的计算既简洁、通用,又具有高精度．此方法可以计算任意凸或凹的物体的轴对称Stokes绕流．本文对球的绕流计算结果与精确解一致,对凹形物体的计算也得到了合理的收敛结果．     

基于遗传算法的凸多面体间碰撞检测算法研究

将两凸物体间碰撞检测问题归结为一个带约束条件的非线性规划问题．对该问题进行适当的处理后．利用遗传算法对该问题进行求解．实例表明,遗传算法对该问题的求解比用传统的方法求解具有更高的计算效率和更快的计算速度．     

双机械手协調操作中相碰的机器判别

本文利用凸集理论和矩阵方法讨论了运动物体(凸多面体)相碰判别问题。首先讨论了两凸多面体相叠的判别问题,我们给出一个新的表示和计算方法,它不但比现有的方法直观简单、易于理解,而且计算工作量少。更重要的是我们的方法可以推广到高维情况:如我们将它用于四维空间(即四维时空),就得出运动物体的相碰判别。而现有的其他方法均是用一串静止的三维相叠判别来近似作为运动物体相碰判别,这样既麻烦,又不准确。最后,本方法还可推广到处理一般物体相叠的判别。本方法已在DEC—10计算机上,用LISP程序语言进行过试验,效果良好。     

变形物体像的三维再现

文中给出了以全息干涉条纹表示物体变形的全息图的再现像,经IBAS—1/2型图像分析仪处理后,获得物体变形的三维像重现的方法和实例.由于可以任意选择图形的放大倍数及观察方向,因此所得重现的物体变形清晰可见,立体感强。     

单幅相位图的二维位移分离技术与图像处理

提出了利用单幅电子散斑物体变形相位图分离二维分量的方法.传统电子散斑干涉技术测量得到的是物体变形的混合相位场.当物体具有对称变形时,可通过图像处理的方法,获得二维变形的分量值.利用三点加载的简支梁进行了实验,给出了实验结果,验证了该方法的正确性,该方法保持了传统电子散斑干涉系统的简单、稳定、便于应用的优点,并进一步得到了二维场分量的信息.     

频谱扫描的物体面形测量方法研究

根据正弦投影栅成像及其傅里叶变换的特点,提出了一种利用频谱扫描测量物体面形的方法．使用CCD摄像机采集一幅待测物面的图像,利用傅里叶变换法求出其空间频谱．扫描频谱图,确定参考平面投影栅线的空间频率,进而利用余弦函数模拟参考平面上的投影栅线分布．由待测物面上和参考平面上投影栅线的相对变形可求出物体的高度场分布．该方法不需要相位分布测量,也不需要解包裹运算,只需一幅图像即可实现物体的面形测量．笔者介绍了该方法的原理并进行了实验验证,给出了实验过程和实验结果．实验结果表明,该方法可实现物体面形的快速识别,有自动化程度高、计算速度快、对环境要求更低的优点．     

Snake模型在图像分割中的应用研究

Snake模型是一种重要的基于边缘的图像分割算法。本文总结了三种经典的Snake模型的优缺点,重点分析了GVF Snake模型及其改进模型GGVF Snake模型力场的特点,并在针对单个宽型深度凹陷物体、瓶型物体或多次内凹物体的分段轮廓检测算法的基础上,提出了基于GGVF Snake模型的多个凸形物体或窄型深度凹陷物体的分段轮廓检测算法。实验结果表明,该算法可以正确检测出多个凸形物体或窄型深度凹陷物体的完整轮廓。     

考虑微凸体基体变形和相互作用的结合面法向接触刚度模型

针对以经典Greenwood-Willamson(GW)统计模型为基础建立的结合面法向接触刚度计算模型忽略微凸体基体变形和相互作用而导致的结合面刚度计算值增大的问题,建立了一种综合考虑微凸体基体变形和相互作用的结合面法向接触刚度模型。该模型以GW统计模型计算刚度的方法为基础,根据经典赫兹接触理论和弹性理论,在微凸体的总变形量中引入单个微凸体受法向载荷作用时基体的变形函数和周围区域的变形函数,采用不动点迭代法先后推导出单独考虑微凸体基体变形或相互作用时结合面法向接触载荷和刚度的表达式。对两种变形函数进行叠加给出了含微凸体基体变形和相互作用的结合面法向载荷和刚度的表达式,进而建立了结合面法向接触刚度模型。与GW统计模型进行了对比,仿真结果表明:考虑微凸体基体变形或相互作用的结合面法向接触刚度小于GW统计模型的法向接触刚度,在微凸体高度标准偏差为0.05μm时,最小结合面平均分离距离下考虑基体变形后结合面法向接触刚度下降9.8%,考虑微凸体相互作用后结合面法向接触刚度下降23.2%,此时微凸体相互作用比基体变形对系统的总刚度影响大。随着微凸体高度标准偏差的增大,前述两因素对结合面法向接触刚度...     

一种新的二维细分图形变形算法

给出了一种新的二维细分图形变形算法。该算法将曲线细分算法和2D图形的变形算法结合起来,并把2D图形的变形升级到3D空间内处理。通过计算并连接对应特征点,建立空间三角面片,从而可以直观地反映初末图形特征点之间的对应关系。通过判断3D三角面片是否相交,易于推断出变形中有无自交和萎缩现象。试验结果反映出该算法变形效果自然,是一种新的有效的2D图形的变形算法。     

广义上界的凸Knapsack问题的解法

本文讨论一个复杂资源分配问题——带广义上界的凸 Knapsack 问题。首先,把该问题化为一个等价问题,它涉及典型的单资源分配问题的解法。进而,对广义上界的凸 Knapsack 问题提出两个算法。最后,对于资源分配者为两个集合的情况作了进一步的分析和讨论。     

寻求中国货郎担问题最短回路的多项式时间算法

研究求解中国货郎担问题最短回路的多项式时间算法。首先利用计算机几何凸壳与中轴的结构将集划分尤其中干个子点集,然后反复采用求子点集凸壳及划分科余子点集的方法,求得通过子点集的子路径,最后将各子路径连接成一条回路。中国货郎担问题存在多项时间算法求得最短回路。     

一种基于弯曲结构的线状要素Morphing方法

提出一种基于弯曲结构的线状要素Morphing方法。对于2个不同比例尺地图上表达的同一线状要素,首先根据其各自形态特征分别利用约束Delaunay三角网提取线状要素的独立弯曲及其层次结构信息,并用弯曲森林和弯曲树来表达线状要素的弯曲结构。然后,通过识别对应独立弯曲,从高层次到低层次对它们的层次弯曲结构进行识别与匹配,从而将两线状要素分割成多对对应线段。在此基础上,借助常用的插值算法进行Morphing。实验证明,提出的基于弯曲结构的Morphing方法要比已有的方法精度高,并有效保持Morphing过程中内插线状要素弯曲特征的一致性。     

微小型变体飞行器建模与控制系统设计

研究了机翼可后掠变形的微小型变体飞行器动力学建模和飞行控制系统设计方法. 通过状态点选取、气动参数计算和数据拟合插值,建立了变体飞行器的动力学模型. 针对模型的特点,提出了一种以参数空间方法为基础的变体飞行器飞行控制系统设计方法,通过计算机辅助算法,设计了纵向通道控制系统. 仿真结果表明,所设计的公共固定增益控制器能够使得变体飞行器在不同飞行阶段始终具备要求的动态特性,具有可行性和工程实用性.      

弱凸和强凸模糊映射

在两个凸集之间引入了弱凸模糊映射和强凸模糊映射的概念．指出强凸模糊映射为弱凸模糊映射;凸映射一定为强凸模糊映射,若一个普通映射为弱凸模糊映射,则它一定为凸映射．征明了两个凸模糊子集可以确定一个弱凸模糊映射;两个弱（强）凸模糊映射的合成仍为弱（强）凸模糊映射;一个凸模糊子集在一个弱凸模糊映射之下的象和原象仍为凸模糊子集．     

凸距离空间内非扩张映射不动点

本文获得了关于凸距离空间内星形子集的平均非扩张映射的几个不动点定理,这些结果改进和推广了傅俊义关于Banach空间内凸子集的一些结果.在凸距离空间内凸子集上,对一个对合映射的不动点,推广了M.S.Khan和M.Imdad的几个结果.     

特征点提取及视图变形技术研究

介绍了图像变形和视图变形技术,在此基础上提出了一种改进的视图变形方法．利用样条小波变换进行边缘检测,根据模极大值原理,获得单像素的轮廓边缘;针对传统的霍夫(Hough)变换的局限性,对其进行改进,并将改进后的Hough变换方法,用于从单像素边缘图像中提取直线的特征点,即端点中．在原始图像中,载入这些特征点,交互地选取其中所需的特征点,连接形成特征线段,然后使用图像变形方法,生成从起始图像到终止图像的期间过渡图像,实现两幅图像的渐变,该方法提高了特征点选取的准确性和效率,使中间过渡图像更加自然适真。     

Topological Disk Mesh Morphing Based on Area-Preserving Parameterization

Mesh morphing is a technique which gradually deforms a mesh into another one. Mesh parameterization, a powerful tool adopted to establish the one-to-one correspondence map between different meshes, is of great importance in 3D mesh morphing. However, current parameterization methods used in mesh morphing induce large area distortion, resulting in geometric information loss. In this paper, we propose a new morphing approach for topological disk meshes based on area-preserving parameterization. Conformal mapping and Möbius transformation are computed firstly as rough alignment. Then area preserving parameterization is computed via the discrete optimal mass transport map. Features are exactly aligned through radial basis functions. A surface remeshing scheme via Delaunay refinement algorithm is developed to create a new mesh connectivity. Experimental results demonstrate that the proposed method performs well and generates high-quality morphs.     

M型机翼变体飞机动力学分析

对变体飞机机翼变形时的飞行动力学响应进行仿真,分析机翼变形诱导出附加力及力矩的影响,为变体飞机飞行控制提供参考依据.基于牛顿欧拉方程,推导出适用于变体飞机的扩展运动方程,方程中增加了4项由于机翼变形而产生的附加力及附加力矩.基于涡格法建立任意机翼构型下气动力求解方法.将变体机翼飞机的动力学建模与仿真分析方法应用于M型机翼变体飞机,对机翼对称及非对称变形下的动力学响应进行分析.结果表明,附加力及附加力矩对变体飞机飞行影响明显.