颗粒离散元的HACell检索算法用于SCC模拟

颗粒单元间的接触检索是提高颗粒离散元方法计算效率的关键。该文提出一种基于空间网格划分的单元间接触区域搜索的离散元接触检索算法HACell。该方法根据单元位置及大小,将其分配于空间网格中,记录单元在空间中的分布状况,并通过接触区域的搜索对位于同一网格中的邻居单元进行接触判定。通过自密实混凝土(self-compac-ting concrete,SCC)的三维离散元模拟,说明HACell算法的网格划分不受单元粒径的限制,且计算复杂度仅为O(N)。HACell算法的单元接触判定实现离散单元间的高效接触检索,计算耗时约为CGrid算法的30%左右。     

基于实测边界线的地下巷道三维建模方法

根据实测边界线和断面参数,提出地下巷道三维实体的分层建模解决方案:采用图论的树结构表达边界线划分的复杂区域(简称区域树),并采用约束三角剖分的方法对区域网格三角化;提取所有三角形中表示巷道的断面底边和“出口位置”的边,根据断面参数,拟合生成断面轮廓线;均匀离散化断面轮廓线,生成左右对称点列,这些点构成三维巷道实体的特征点;分层提取断面轮廓线上的特征点,生成分层轮廓线;最后对相邻分层轮廓线和顶、底轮廓线分别实现巷道体网格三角化.研究结果表明:该算法充分利用区域树表达的空间拓扑关系和断面参数信息,实现简单,适用于同一中段边界线在任意复杂情况下的连通巷道实体三维建模.     

多种子点提取三角网格特征轮廓的方法

提出一种基于多种子点提取三角网格特征的算法,根据曲率大小和法向矢量检测特征轮廓存在区域并用不同颜色凸显;在适当位置指定种子点并计算种子点的相关属性;构建节点评估函数模型来选择路径节点;最后将提取的特征轮廓线进行光顺处理。通过实例表明,该算法不仅对封闭特征和锐利边缘提取有效,还对开口特征和特征变化平缓的区域有效,甚至对相同特征分叉时提取的准确性更高。     

一种改进的二维平面区域三角形化的前沿推进法

结合两点前沿推进和三点前沿推进法，提出了一种改进的二维平面区域前沿推进式三角形网格生成算法。交替使用两点前沿的生点连点和三点前沿的补充连点方法，避免了两点前沿算法中许多重复无效的操作，提高了算法的计算效率，同时网格保留了两点前沿推进法的局部最优特点。网格剖分实例计算表明，当网格单元数很多时，该文中提出的方法较两点前沿推进法省时50％以上，提高了质量优良的网格单元比例，并可以剔除质量极差的网格单元。利用背景网格信息可生成各向异性的、贴体性较好的网格，并可以保证第一层网格节点至边界的距离基本相等。     

采空区三角网格模型边界剖面线提取方法及其应用

在分析目前常用的三角网格模型边界剖面线提取方法运用于提取复杂边界采空区边界轮廓线时存在缺陷的基础上,对传统的凸包算法进行了改进,形成了适用于复杂边界采空区三角网格模型边界剖面线提取的新方法,即凸包压入法.首先,以垂直于任意坐标轴的平面剖切复杂采空区三角网格模型得到边界剖面线的无序点集,提取无序点集的凸包线作为初始轮廓线,然后将包络于初始轮廓线内的点按张角最大的原则全部添加到轮廓线中,获得完整的剖面轮廓线,形成复杂采空区剖面线.实际应用表明,所提算法能够快速有效地提取各种形态采空区的边界剖面线,可准确获取复杂采空区剖面并能够比较分析采空区的超挖、欠挖量,具有很好的应用价值.     

一种改进的Delaunay三角形化剖分方法

提出了一种基于Bowyer Watson算法的平面区域Delaunay三角化剖分的改进方法。它结合了前沿推进法的内部结点生成技术和Delaunay联点网格生成技术 ,使得每插入一点所破坏的单元尽可能地少。采用适当的数据结构 ,使Delaunay搜索过程限于局部 ,算法大为简化 ,易于编程 ,浮点计算量少 ,同时也避免了使用函数递归调用。采用在基网格上定义网格步长的办法控制网格的疏密 ,使网格疏密易于控制。几个算例表明 ,该算法是行之有效的。     

一种改进的Delaunay三角形化剖分方法

提出了一种基于Bowyer-Watson算法的平面区域Delaunay三角化剖分的改进方法。它结合了前沿推进法的内部结点生成技术和Delaunay联点网格生成技术,使得每播入一点所破坏的单元尽可能地少。采用适当的数据结构,使Delaunay搜索过程限于局部,算法大为简化,易于编程,浮点计算量少,同时也避免了使用函数递归调用。采用在基网格上定义网格步长的办法控制网格的疏密,使网格疏密易于控制。几个算例表明,该算法是行之有效的。     

复杂采空区三角网模型剖面轮廓线提取方法

 采空区是矿山安全生产面临的主要灾源之一,准确获取采空区剖面等信息是实施采空区灾害防治及空区周边资源安全开采的重要基础,而采空区三角网模型剖面轮廓线提取是采用可视化方法实现采空区剖面准确获取的前提。在分析目前常用的三角网模型剖面轮廓线提取方法（即最小距离法、扇形区域法和凸包算法）运用于提取边界复杂的采空区剖面轮廓线时存在缺陷的基础上,对传统的方法进行了改进,形成了适用于复杂边界采空区三角网模型剖面轮廓线的提取方法--凸包压入法。首先以垂直于任意坐标轴的平面剖切采空区三角网模型得到轮廓线的无序点集,提取无序点集的凸包线作为初始轮廓线,然后将包络于初始轮廓线内的点按张角最大的原则全部添加到轮廓线中,获得完整的剖面轮廓线,形成采空区剖面。实际应用表明,研究形成的算法能够快速有效地提取复杂采空区的剖面轮廓线,可准确获取复杂采空区剖面,具有很好的实用价值。     

一种发现时空变化模式的方法

针对时空快照模式，提出一种从时空快照数据中发现时空变化模式的方法．采用了基于密度和基于网格的方法，将高维密集单元的搜索限制在子空间密集单元的交集中，缩小了搜索空间．通过引入子约束和模式区间等概念，使算法能发现不同概念层上的变化模式．结果中的模式质量取决于离散过程中的最小粒度．通过实验数据证明，此法能够有效地从时空快照数据中有效提取时空变化模式．     

基于单元分解的改进D?lite路径规划算法

障碍物分隔搜索空间会隐藏D?lite算法正确的搜索方向,增加算法的计算次数,进而影响搜索效率,针对这一问题提出一种基于单元分解的改进D?lite路径规划算法.在原有Boustrophedon单元分解法的基础上加入了新的分解规则,对环境地图进行单元分解并构建了以单元为节点的图.设计了双向图搜索算法,能够快速计算出最短路径需要依次经过哪些单元.在这些单元中设置核心网格并依照顺序构建搜索链表,引导正确的搜索方向,使规划速度提高.在仿真平台上将算法与其他路径规划算法进行对比实验,实验结果表明,算法规划出的路径长度与其他算法几乎没有差别,并且减少了计算次数、降低了规划时间,验证了算法提高路径规划效率的有效性.     

快速生成三维非结构网格的一种方法

提出了快速生成三维非结构网格的一种方法。在（ｘ１,ｘ２,ｘ３）构成的三维曲线坐标系中,该方法只需在任意选定的一个拟Ｓ１面（即由ｘ１,ｘ２所张成的曲面）上生成非结构网格,而其它拟Ｓ１面上的网格是通过空间映射来完成的。所生成网格的总特点是在拟Ｓ１面上为非结构三角形网格,而沿ｘ３方向上具有结构网格的特征,因此,所生成的网格属于五面体单元。在拟Ｓ１面上生成网格时,采用分区生成技术,即在近壁面区生成以Ｏ型网格为基础的三角形单元,在远离壁面区采用本文发展的一种高效快速生成非结构网格的方法。该方法改进了Ｂｏｗｙｅｒ－Ｗａｔｓｏｎ算法,通过合理的配置网格尺度分布函数来保证整个拟Ｓ１面上非结构网格生成的质量,并借助于堆栈搜索技术,大大提高了计算效率。整个三维程序用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制,大量的计算表明：该程序能够快速高效地生成满意的三维非结构网格。     

一种基于轮廓特征的图像拼接算法设计与实现

提出了一种新的基于轮廓特征的图像拼接算法。在特征提取阶段 ,对卷积图进行增强 ,并用区域增长方法进行辅助校正 ,能改善轮廓提取效果 ;在特征表示方面 ,用形状签名代替链码来描述轮廓 ,从而提高了计算速度 ,降低了由噪声干扰和镜头形变造成的影响。实验结果表明 ,该算法在速度上优于基于链码的配准算法 ,准确率高 ,并且可以适用于未经过几何形变校正的图像的配准与拼接。     

非刚性人体运动动作图像姿态轮廓提取算法

针对人体运动动作图像提取传统方法仅能获取局部最佳解, 提取的特征序列不连续, 导致轮廓提取效果差的问题, 提出一种非刚性人体运动动作图像姿态轮廓提取算法. 首先, 对人体运动动作图像序列中的尺度不变特征变换(SIFT)进行提取预处理, 获取人体特征提取图, 设计一种人体运动序列顺序概率图模型, 以保证特征序列提取的连续性; 其次, 构建人体肢体外观模型, 基于该外观模型采用序列影像高精度轮廓提取算法提取当前人体运动动作帧的轮廓线. 实验结果表明, 该算法能提取连续的特征序列, 提取的人体姿态轮廓精确度较高, 且具有较高的效率和鲁棒性.     

一种新的活动轮廓模型算法

传统的活动轮廓模型具有处理速度慢，运算量大，对凹陷轮廓处理效果差等缺点．本文把小波多分辨率技术应用于主动轮廓算法，结合梯度矢量流(gradient vector flow，GVF)概念，首先在低分辨率的图像上进行处理，得到结果后，再在高分辨率层次上继续处理，由此解决了初始轮廓必须离真实轮廓很近的问题，提高了运算速度；同时利用小波分解的方向性，降低了搜索的范围，进一步提高了轮廓收敛的速度；由于使用了GVF所产生的外力场，对于凹陷轮廓同样可以保证正确的收敛．同时比原始的GVF方法处理速度要快得多．     

断层测量反求工程中的关键技术

研究了由断层测量轮廓序列重构零件CAD模型的关键技术。根据截面的面积、形心位置等属性，并结合轮廓串匹配技术，提出了封闭轮廓集 分割算法。一个封闭轮廓由圆弧、直线段等规则形状的轮廓段和自由曲线段组成。为了抽取开放的规则轮廓段，提出了特征参数识别和特征轮廓抽取交互进行、有机结合的技术。为了抽取开放的自由曲线段，提出了基于转角映射的特征连接点辨识技术。进一步抽取开放轮廓集时，要解决相邻层上开放轮廓段的匹配问题，提出了基于串匹配的轮廓优化分割技术。实例表明，所提出的轮廓集分割算法可以实现规则形体表面和自由曲面对应开放轮廓集的精确分割。此外，文中对特征的分割策略、参数识别等问题提出了可行的解决方案。     

土地利用基础图件的矢量化方法

从土地利用图件的特征出发,提出了一套具有实用价值的矢量化流程,并对线状目标半自动提取和边界一致性轮廓优化等关键技术进行探讨,提出了基于方向估计的变向骨架跟踪算法,快速有效地实现了线状目标的半自动提取;同时提出了一种基于三色点的边界一致性轮廓优化策略,有效地解决了图斑共用边界的同一化问题.实验结果表明,算法完全满足土地利用基础图件的实用要求,具有一定的理论意义和实用价值.     

基于点网模型的变网格划分算法

通过对分层实体制造（LOM）中废料与制件之间可剥离性的研究，提出一种新的变网格划分算法，它根据实体层面轮廓几何特征及层间轮廓差异程度，使用点网模型来描述实体截面废料可剥离性的离散场，由此确定最终的变网格划分，在制件薄壁，凹洞,z方向突变层等位置附近的废料部分依据实体形状划分了多级变网格，从而在满足废料可剥离性的前提下使用尽可能少的网格，提高加工效率。     

基于轮廓的孔洞填充算法

提出一种基于轮廓的孔洞填充算法.该算法首先查找目标区域的外围轮廓并添加标记;然后将目标区域内一点作为种子点,以外围轮廓为界进行区域生长,直至找到目标区域上的所有点;最后消除外围轮廓的标记,并将找到的目标区域上所有点置为前景色.实验结果表明,该算法不仅适用于任意类型的孔洞填充,而且具有很高的填充效率;随着目标区域面积的减...     

基于不平衡跌落的低电压穿越控制策略

目的解决大功率三相光伏并网逆变器在不平衡跌落时网侧电流所产生的畸变及不平衡,保证在电网不平衡下电压的正、负序分量提取的准确性和实时性。方法采用前馈解耦的空间矢量的双闭环控制算法抑制负序电流的控制策略搭建仿真模型。结果提出了基于正、负序d-q坐标系下的二次陷波器滤波法正确提取电网电压的方法。结论实验结果证明,该方法能有效地对正、负序进行分解以及抑制电网不平衡跌落导致的系统的不稳定运行。     

基于跳点搜索算法的网格地图寻路

等价网格环境下的寻路问题普遍存在于机器人、电子游戏等应用领域.其中,最先进的技术都被分层寻路算法所主导,这些算法速度快且内存开销较小,但通常返回的路径都是次优的.本文提出了一个新颖的、特定于网格的搜索策略,该策略速度快、最优且无需内存开销,其算法可以描述为一个宏算符,该宏算符识别和有选择地扩展网格地图上的仅仅某些节点,我们称之为跳点,连接两个跳点的路径上的中间节点将不再被扩展.我们将证明该方法计算出的解总是优解的;然后,进行了深入的实证分析,并将我们的方法与其他文献上的相关工作做对比.我们发现利用跳点进行搜索能将A＊算法的速度提高一个数量级甚至更多;同时,我们报告了跳点搜索相对于当前最先进的技术而言有明显的改进.