基于多边形切片轮廓重构实体表面的研究

提出了快速成型的反问题。在对物理实体测量获得了一系列切片后,用顶点的双向循环链表描述了切片轮廓线的数据结构,并用树形结构确定同一层面轮廓线的相互包容关系,根据相邻层面的轮廓线的匹配原则,用三角形面片对相邻层面之间的表面进行插值,从而重构出实体的几何表面,生成了描述该表面的数据文件－STL文件。     

STL文件毗邻关系的建立与切片算法研究

通过对ＳＴＬ文件结构的分析,引入无向图数据结构,建立了三角形网格之间的毗邻关系,以顺利进行三角形网格的查寻,实现分层切片,对分层切片算法进行了研究,讨论了切片过程中可能出现的问题,提出了相应的解决办法,最后建立了双向链表来表示切片后的ＣＡＤ模型截面轮廓。     

基于体素表达法的STL模型镂空算法研究

提出一种针对STL模型镂空的新算法,该算法是用体素表达的思想完成镂空,即采用紧密排列的正六面体(体素)描述STL模型,通过计算将模型表面一定范围内的正六面体删除来得到空腔体模型．其优点是生成的镂空模型的壁厚比较均匀,无干涉现象．在快速成型系统制造产品过程中,制造空腔模型而不是实心模型对于提高加工效率和节约原材料均具有很重要的意义．     

基于水平扫描线算法的STL模型三维网格化

借鉴快速成形技术中的分层切片思想,针对立体光刻（STL）表面模型,提出一种高效、稳定的三维网格自动生成算法．首先,将STL模型沿Z向剖切成叠层的二维切片环;然后,采用水平扫描线算法离散各层二维环区域,生成均匀、连通的矩形网格;最后,将各层中所含的小矩形沿Z向拉伸至各自上一层高度,从而将表面模型重构为立方单元组成的三维网格．实际算例显示：基于该算法的三维网格自动生成程序可以在保证网格高精度的前提下,有效地提高计算效率,并降低空间复杂度．     

快速成形技术中基于STL模型的分层算法研究

提出了一种基于STL模型新的分层算法.通过分析STL模型三角形面片之间的邻接关系,建立了有向图,采用递归分层方法实现了具有容错能力的快速分层.为了进一步提高算法的效率,对算法进行了改进,首先,利用所谓信息继承技术确定了每个截面轮廓第一个切割的三角面片;然后,根据每个轮廓环第一个切割的三角面片,直接确定了截面轮廓的正确走向.实验表明,该算法不仅能够高效实现STL模型的分层,而且运行稳定可靠.     

激光快速成型系统中自适应分层算法及实现

在对激光快速成型原理进行介绍的基础上，提出了一种能够根据三维实体轮廓变化情况自动选取分层厚度的自适应分层算法，其特点为：在确定某层的分层厚度时，不需要多次的试切过程，只要利用前一层片截面多边形上各边的顶点坐标，以及与各边相关的三角面片的对应关系和三维实体的点、面、边的拓扑信息，就可以直接计算出下一层满足分层精度要求的分层厚度，可以提高计算效率，在论文中对该算法的实现方法和实验结果进行了介绍。     

基于立体视觉系统的手势分割算法研究

手势分割是保障人机交互过程得以准确高效实现的重要步骤之一,但在分割的过程中,常常会受到类肤色背景等因素的外在干扰,使得分割操作出现欠分割的情况。针对此问题,采用OptiTrackTMDPC640/30立体视觉系统,引入深度图像来指导分割,并针对原有的三维OTSU算法在进行分割时存有大量冗杂的运算,计算量过大的问题,简化其主函数的运算,即对其主变量w_0和w_1进行递推处理,使得每次计算离散度矩阵的迹时无需从起始位置开始,只需从上一次递推初始处开始即可,有效地减少了三重循环的次数。实验结果表明,该算法比基于YCr Cb颜色空间分割和Grabcut分割法在处理有类肤色背景干扰时更为有效,且与原有的OTSU算法相比,算法执行效率得以提高。     

一种基于图像分割的绣花针法生成算法

该针法生成算法是在对embird绣花软件进行分析并仿制的过程中提出的。该算法解决了将一幅灰度图像由单一绣钱来绣成的问题，在国内绣花软件领域中具有一定的创造性及领先性，同时具有较高的推广价值。     

基于AOS算法的彩色图像测地活动轮廓模型的改进与实现

测地活动轮廓模型作为一种图像分割方法,具有许多优点,但其数值实现较为复杂.本文首先讨论了测地活动轮廓模型及其AOS算法,其次将该算法应用于彩色图像的轮廓提取,并提出了一个改进的边界检测方法,最后给出了AOS算法的一个具体实现.实验结果表明,改进的边界检测方法与已有的方法相比,在效率上和效果上有较大提高,而结合AOS算法后,在算法效率上又有了进一步的提升.     

基于改进FCM算法的后照明图像分割与分级算法研究

后照明图像在白内障诊断和治疗中有着广泛的应用.使用计算机进行分割、分级,不仅省时而且可以得到客观的结果.针对已有算法在灰度不均匀、背景与前景灰度接近区域时无法有效分割的问题,提出一种基于改进FCM算法的后照明图像分割算法.在改进的算法中,首先计算超像素图像区域梯度信息,然后将超像素区域梯度信息归一化后作为权重引入到FCM算法中,充分考虑超像素图像区域信息和梯度信息,从而减少了这些区域的误分.实验结果表明,相比于已有分割和分级算法,本文提出的算法提高了后照明图像分割的准确率.     

基于STL文件的阶梯剖分算法研究

针对制件规模受快速成形机工作空间限制及后处理时拼合精度难以保证的实际问题,提出了一种基于8TL格式文件的阶梯剖分算法．介绍了阶梯剖分的原理,详细阐述了剖分的具体步骤及算法,对可能出现的极限情况进行分类讨论．利用该套算法,可以在保证拼合精度的前提下解决快速成形系统对大型实体进行分割制造问题,扩大了制造的适应性,提高了生产效率．     

一种新的快速成形层面数据文件格式

为解决快速成形中原有层面数据文件格式(如CLI和SLC)的存储信息不完备、存取效率不高且不具备扩展性的缺点,提出了一种新型的快速成形层面数据文件格式———ZIF格式.它基于树状信息块结构,能存储快速成形加工过程中所需要的全部层面数据与工艺参数信息,并且具备实时随机检索文件中任意一层的层面数据的能力,该格式能内嵌STL文件信息来满足加工过程中通过浏览实体模型优化工艺参数的需要,并通过自定义参数的方式来传输各种特定工艺专有的加工参数,此外,该格式能不断扩展新的信息块以支持未来工艺的新要求.同时叙述了ZIF文件的格式规范、存取方法及其应用.     

基于顶点偏置的STL模型刀具轨迹生成

为生成STL模型无干涉的刀具轨迹,利用与顶点相连的各三角面片的法向向量,计算出各项点的偏置点,并由这些偏置点构造完全由三角面片组成的偏置模型：用平行截面对偏置模型进行切片,在二维空间内对所得交线段进行裁剪与连接处理,得到刀具轨迹。算法实例表明该方法具有可行性。     

基于STL的快速分层处理软件的研发

分析了影响分层处理效率的主要因素,提出了基于三角形面片特征的快速排序算法、轮廓线快速生成算法和快速分层算法,并在此基础上开发了基于STL模型的快速分层处理软件.大量实际应用结果表明,该软件高效、稳定、可靠.     

基于STL模型几何特征分类的快速分层处理算法研究

在分析了影响ＳＴＬ模型分层处理速度因素的基础上,提出了基于ＳＴＬ模型几何特征分类的加快分层处理速度的算法,进一步提出了自适应分类算法和轮廓快速生成算法,并由此戈了快速分层软件、大量实际应用结果表明,该算法高效、稳定、可靠。     

STL切片数据的NURBS曲线拟合算法

在快速成形加工过程中，由于对STL文件切片所得数据是由极不均匀的细微离散线段序列组成，为提高制件加工速度和精度，必须对切片数据进行重新拟合处理，为简化后续插补处理，不适宜采用抛物线、双曲线、B样条等标准圆锥曲线及不规则参数等多种类型组合曲线拟合，基于此，提出了一种合适于STL文件切片数据的二次NURBS曲线拟合算法，以便对于标准曲线和自由曲线提供统一的表达式。     

STL模型布尔运算的实现

首先建立STL模型的拓扑结构从而获得三角面片间的相邻关系．通过两个实体间的棱面相交性测试获得交点和交线,进而提取交线环．利用约束Delaunay方法对相交的三角形进行二次三角形划分,将相交表面沿交线环剖分为多个面域,利用射线法判断各个面域相对于另一实体的位置关系．通过提取相交环来决定有效的相交线降低了位置关系判断的复杂性,提高了布尔运算的稳定性．