基于NURBS曲面的人体胸腰部骨组织三维重构

提出从中国数字化可视人体数据集中获取骨组织曲线、曲面模型的完整技术路线。首先采用多边形逼近分割图像,轮廓跟踪获得目标组织轮廓的数据点作为型值点,采用周期B样条曲线逼近拟合成封闭曲线,利用B样条曲线控制点影响的局部性性质,调整曲线的控制多边形,获得与目标骨组织边界吻合的轮廓曲线,再将完整的骨组织曲线模型通过直纹面法建立NURBS曲面模型。该技术路线对人体骨组织及其它组织器官的建模提供了一种有效实用的方法。     

五次B-B曲面片构造G1连续曲面重构方法

提出了用五次B-B曲面片构造整体G1连续曲面的计算方法。从G1连续曲面的充分条件推导了控制点的计算方法,并从方向导数的定义出发,通过最小二乘方法拟合已知点处的双变量函数,直接计算已知点的一阶,二阶方向导数来得到控制点的计算公式;分别对曲面片的内部和边界两种情况作了推导;这种方法在保证精度的情况下计算量较之六次B-B曲面片有较大的减少。     

三维曲面重构与多视匹配技术的研究

自由曲面是制造技术中的关键技术,它广泛用于航空、航天、汽车制造、模具以及服装和制鞋工业等领域。本文介绍了将非接触光学测头用于三坐标测量机(CMM)实现对复杂三维曲面的在线测量。主要研究了如何对采集得到的大量散乱数据进行曲面重构处理,同时采用了一种实用的图像匹配算法实现了多视数据信息的融合。     

基于GPU的B样条曲面加速计算

图形处理器(GPU)可编程性能的不断提高使得在三维几何造型系统中出现了越来越多的基于GPU的应用。提出了一个基于GPU片元程序计算B样条曲面的加速算法。通过测试算法在GPU上计算B样条曲面的时间与基于CPU的传统算法相比较,表明提出的基于GPU的加速算法效率明显高于传统算法。同时提出的算法具有良好的易用性和可扩展性,可以应用到Bézier曲面、NURBS曲面等其他参数曲面的加速计算中。     

复杂目标的X—样条曲面拟合

在X－样条的算法及性质的基础上讨论了张量积X－样条曲面的算法及性质,并给出了张量积X－样条曲面在复杂目标拟合方面的应用。     

人脸造型中的细分网格样条技术

目前曲面造型用网格点上非均匀分划有理B样余，受网格点限制，在某些要更细微造型的地方要进行第二次的修改。本文对人脸造型给出细分网格样条方法，在要细微造型的眼角、嘴角等地设立细分网格，一次成型。由于B样条有局部支撑性，方法简单易行。     

基于Trimmed NURBS曲面的目标RCS计算

复杂目标RCS(radar cross section)物理光学法(physical optics,PO)计算的最大难点是目标曲面之间相互遮挡关系的确定和消隐处理。首先将任意复杂目标用非均匀有理B样条(NURBS)曲面描述,并通过Cox-DeBoor算法将NURBS曲面拆分为拼接有理Bézier曲面。然后利用Trimmed NURBS技术很好地解决了物理光学积分中Bézier曲面之间的遮挡消隐问题。最后,提出了Trimmed NURBS曲面快速积分新方法,实现了导体目标物理光学散射场的快速计算。数值算例验证了方法的有效性和准确性。     

基于独立元分析的数据重构方法及应用

在工业系统采集数据的过程中，因为种种原因会发生数据遗失的现象。为了更好的对工业过程进行分析评估、优化及监控，往往需要重构遗失的数据。主元分析法（PCA）常用于重构遗失数据，但是由于PCA要求观测数据服从正态分布，而实际工业系统获得的数据往往很难满足条件。因此提出一种基于独立元分析（ICA）的数据重构方法。首先使用在正常运行情况下获得的原始数据建立ICA模型，然后利用相关的监控统计量规则来重构遗失的数据，最后通过在TE过程上的仿真应用，验证了该方法的可行性及与PCA相比较的优越性。     

ICP优化下的B样条四维CT图像弹性配准方法

为提高不同生理状态下两组四维CT图像之间配准的精度和速度,基于多分辨率B样条的自由形变模型(Free Form Deformation, FFD),提出一种使用迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)优化该模型的配准算法。在传统B样条之前加入ICP算法实现两组四维CT图像间的点云配准：根据分割完的两组四维CT图像生成点云数据和灰度数据,使用ICP对模型中的两组点云配准。level 1,level 2,level 3相似性测度提高率分别为：8.68%,10.46%,2.39%,速度提高率分别为：-51.89%,41.71%,81.09%,结果证明新模型在不同控制网格大小配准上精度和速度都有提高。     

一种C#中NURBS曲面建模方法

NURBS(Non-UniformRationalB-Splines)方法因其表示法的、形状控制灵活性,在曲面造型和曲面重构中具有重要作用。目前,还没有在C#中开发OpenGL(OpenGraphicsLibrary)的标准和规范的方法。研究了在C#中利用平台调结合OpenGL进行NURBS曲面快速建模的方法,获得了满意的结果,并给出了实例。     

基于激光扫描数据的室外场景表面重建方法

针对激光扫描特点，提出了一种自适应室外场景表面重建方法。首先，定义无效数据与有效数据，提取主要被测物；接着，通过边缘提取、拐点确定和表面曲率估计进行自适应重采样；然后，识别空洞，区分物体，给出网格剖分方法。实验验证了算法既可去除冗余数据又可突出重要边缘信息，有利于激光扫描数据的存储和传输。     

基于空间连通性的快速曲面重建算法

为提高用标准移动立体法进行等值面提取的速度,提出了一种改进算法。算法利用体元的空间连通关系,实现只访问和处理那些与等值面相交的体元;采用缓存技术记录已处理过体元的顶点信息,避免了重复计算,从而提高了重建的效率。文中还给出了接近于最佳搜索七一近邻速度的空间分块方法,大大提高了散乱数据点的处理效率。应用实例说明,算法的效果良好。     

一种基于支持向量机的点云建模算法

分析了点云建模的特点,将基于统计学习理论的支持向量机引入该领域。首先提取点云数据中的强特征,采用支持向量回归机构建轮廓;然后在轮廓形成的不同区域分别提取弱特征,用回归的方式逐步重构区域纹理,从而得到整个物体的表面表达。理论分析和实验结果表明该方法的精度和处理速度优于人工神经网络,具有一定的实用性,为点云建模研究提供了一种新的思路。     

一种实现辐射噪声重构的方法研究

以实测鱼雷辐射噪声为基础,提出一种提限连续谱和线谱的方法,确定了有效线谱的唯一性,建立了辐射噪声的数学模型,完成了辐射噪声源的重构。     

基于小波变换和凸集投影的数据恢复和建模算法

在过程控制中,当参数仅能以低采样率获得时,数据恢复就在建模中显得非常重要.本文提出了基于小波变换和凸集投影的数据恢复和建模算法.待恢复数据的先验知识采用凸集表达,并利用向凸集迭代投影(POCSProjection onto Convex     

一种SAR成像中的非均匀采样重构方法

方位向非均匀采样是合成孔径雷达获取高分辨率图像的瓶颈之一,它导致图像的方位向分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比恶化,成像质量变差。提出了具有较高补偿精度和计算效率的非周期内插零的方法,在两个采样点之间插入非周期的零值,利用快速傅里叶变换在频域实现均匀采样重构,分析了插值倍数以及非周期的残留误差对图像指标的影响。仿真结果验证了方法的有效性。     

相空间重构的一种新方法研究

通过分析非线性动力学系统的特性,讨论了鞍点与混沌产生的关系,并通过仿真证实了吸引子上存在特征点对和特征距离。根据特征距离的2个重要性质提出了一种新的相空间重构方法。结果表明该方法是有效的。在数据量较少以及信号中存在噪声的情况下,该方法有较好的稳健性。