基于线性CCD阵列的弹头轮廓误差测量

提出了一种运用CCD成像测量技术进行大型机械零件轮廓测量的图像测量方法，该方法利用CCD成像技术获得零件轮廓的图像，并使用Marr边缘检测算子精确确定零件轮廓的边缘位置，利用十一点曲率法得到轮廓的角点和切点的大致位置，并对轮廓分段识别。最后采用直线和任意曲线轮廓拟合的数学模型及误差评定方法，判断所测零件的轮廓度是否满足公差要求。该方法代替了传统的模板手工测量，测量效率高，实验表明，此方法达到了理想的测量结果。     

基于车道线直线模型的道路曲率估计方法

在车道偏离预警、防止及车道保持等基于机器视觉的驾驶安全辅助系统中,为解决单一直线模型无法预估道路曲率,而曲线拟合方法计算量大等问题,应用车道线直线模型,提出了一种基于远端直线拟合的弯道曲率估计方法,其特征在于车道线仍使用全局直线描述,估计曲率时对远端候选点进行直线拟合.由于保证了较多的候选点数量且使用Hough变换检测直线,以及利用跟踪、滤波等方法,算法在保证车道线检测鲁棒性的同时,基于远端直线拟合方法实现了对弯道曲率的相对定量估计.采用装有全球定位系统(GPS)的实车试验进行验证,结果表明:所提方法在增加候选点数量以提高曲率估计精度的同时,保障了算法的实时性.     

大倾角煤层开采最大下沉角的二次插值分析

当开采煤层倾角较大（倾斜及急倾斜煤层）时，用一次直线继续拟合最大下沉角θ与煤层倾角α的关系存在较大的误差，而利用二次曲线拟合θ-α关系则可解决此问题。提出并论述了最大下沉角迂回点的定义与存在性，同时就θ与α的二次曲线拟合进行分析并且结合实际给出计算实例。经过实测和岩移分析，结合实际应用提出：大倾角煤层开采时的θ-α关系一定是且能够用二次多项式表示，同时可以由已确定的多项式计算出迂回点值的大小。     

基于最少控制点的非均匀有理B样条曲线拟合

针对叶片型线的优化设计,提出采用自适应方法提取合适的节点来插值非均匀有理B样条(NURBS)曲线的算法,实现了满足一定精度要求的数据点云拟合以及控制点的计算.该方法首先通过点云外形特征提取主特征点,把主特征点作为节点插值NURBS曲线,通过德布尔递推公式求解控制点,然后根据误差及曲率信息自适应地增加节点反复迭代,直到达到要求的拟合误差精度,从而简洁有效地实现了大量数据点云的拟合.相比传统方法,该方法能够更快地达到要求的逼近精度,同时将误差与曲率信息结合起来调整节点,不仅适合于有局部大曲率及有噪声点的数据点云的曲率计算,而且可用于估计插值节点的数量和工业逆向设计中空间曲面控制点的提取,为优化设计奠定了良好的基础.     

一种基于曲率提取轮廓特征点的方法

对边缘轮廓线进行了自适应平滑,在以轮廓点为中心的支撑区域内定义了曲率角,并根据定义的曲率角及曲率符号,采用简单的模板匹配技术,提取出候选的轮廓特征点,对候选点附加抑制条件得到真正的特征点．此方法减少了数字化误差及噪声带来的影响,抗干扰性好,且运算量较小．实验表明,该方法具有很好的轮廓特征点检测及定位能力     

一种基于误差扩散理论的直线检测算法

基于霍夫变换的基本原理,针对其在进行直线检测中存在的不足,利用误差扩散理论分析了在霍夫变换过程中的误差,研究了影响误差的因素.分析表明,直线的参数估计不仅和图像噪声有关,而且与直线的位置有关,直线到原点的距离越近,误差就越小,即对直线的检测精度就越高.提出了利用窗口移动的方法来寻求最优特征点和限制角度变换范围,结合最优特征点和误差扩散的理论,给出了一种改进的直线检测算法.在直线检测的精确性要求比较高的情况下,该算法能很好地满足要求.     

一种基于两次Radon变换检测棋盘方格点的新算法

提出了一种新的方格角点检测算法。通过连续两次Radon变换，找出角点所在的直线位置，再利用线性拟合方法对得到的直线进行校正，最后线性求解出角点的坐标。该方法最大的特点是能够自动地在正确区域找出所求方格角点，而无需人机交互，这对于动态校准的研究具有重要的意义。通过实际的应用，验证了该方法的正确性和可靠性。     

数字曲线的线性逼近和分段识别

提出了一种综合性的数字曲线识别方法和分析，识别准则，对曲线进行行快定逼近以拟制噪声误差并减少数据点，找出尖点并分段。在此基础上检测基区域内的拟合面积差、当量线性距离差、曲率变化及角距等特征量，进行识别分析，正确实现分段重构。算法简单、抗噪性能好。     

井眼轨迹测斜计算方法误差分析

通过数值方法构造了用于井眼轨迹测斜计算方法对比分析的参考曲线，获得了测斜计算误差分析的参考条件。在此基础上对常用的平均角法、校正平均角法、平衡正切法、最小曲率法、弦步法以及它们的平均井眼位置的误差进行了对比分析。结果表明，无论哪种测斜计算方法，所表现出来的误差特性都很相似，均遵循随测深增加而线性增加的变化趋势。误差散点图表现出的分散性不强，与典型的随机误差的散点图相比，更偏向于系统误差的分布。由于井眼轨迹测斜计算方法误差对轨迹综合误差分析影响较小，因此，经过较大样本空间的分析，几种测斜计算方法所产生的误差概率密度函数均可用统一的解析式表示，通过最小二乘法拟合得到了该解析式的参数值。     

基于等矩策略的自由曲面测量方法误差分析

针对数字化测量环境中自由曲面测量点的分布问题,首先提出了2点要求:曲率自适应性和分段点之间保持间距.据此提出一类曲率自适应度可控的布点策略,称之为等矩法布点策略.这种策略是指任意相邻3个分段点组成的曲线段中,其左右两曲线段对中间分段点的质量矩大小相等.等矩法的矩次越高,曲率自适应度越小.最后通过2个算例,分析了等矩法的曲率自适应度与测量方法误差之间的关系.以正弦函数为算例,通过计算得出:当采用等4.5次矩布点时,测量方法误差取到最小;另以样条曲线为算例,计算得出满足最小测量方法误差的布点策略为均布.     

齿轮线外啮合啮入冲击速度的计算

建立了考虑摩擦、误差的齿轮副扭转振动模型,从确定线外啮合起点在啮合线上的等效点位置、线外啮合点到齿轮圆心的半径、计算线外啮合点处两齿轮的载荷角等3个方面入手,提出了线外啮合冲击速度的计算方法.     

基于光流法的运动目标检测与跟踪算法

选用Harris角点作为跟踪对象,将尺度空间引入角点检测,提取特征尺度上的Harris角点,并进行曲率非极大值抑制,滤除"伪角点",提高角点检测对尺度变化的抗扰能力.跟踪算法选用结合图像金字塔的光流法,迭代计算光流,并提出基于光流误差的跟踪算法,即用不同时间流的运动轨迹在同一帧图像的误差来衡量运动跟踪情况,避免跟踪点因被遮挡、消失或者纹理特征发生变化而导致跟踪失败.通过对不同视频图像进行检测的结果证明基于改进的角点提取和图像金字塔的光流法具有良好的跟踪效果,引入光流误差可以有效地滤除跟踪失败的特征点,准确估计运动目标的位置.     

基于Kriging统计的移动曲面拟合

通过方位取点法选取采样点,移动拟合出二次曲面来逼近实际地形。对采样点处的逼近误差进行Kriging统计,获得待定点处高程逼近误差的最优估值。进行了基于Kriging统计的移动曲面拟合综合模型的模拟计算,通过单一曲面模型和Kriging统计模型的逼近误差及精度的比较,验证了综合内插模型的优越性。     

求解共轭齿形的轮转曲线等距偏移法

针对传统共轭齿形求解方法无法解决奇异点的问题,提出轮转曲线等距偏移法。分析了共轭曲线的等距偏移特性,推导出轮转曲线等距偏移线方程,基于该方程进行了圆弧齿廓的共轭齿形计算;采用圆弧逼近方式,以轮转曲线等距偏移线族求解任意齿廓的共轭齿形,并以含齿顶尖点的渐开线齿廓曲线为例进行共轭齿形计算;讨论了该方法的原理性误差,优化了该方法的求解精度。计算验证表明:相比于传统共轭齿形求解方法,轮转曲线等距偏移法能解决奇异点问题,且无需求解啮合方程,在齿廓曲线曲率半径变化率较小且存在奇异点时,用该方法求解共轭齿形优势明显。     

基于四目系统的复杂表面高精度密集空间点云获取方法

在敦煌莫高窟文化遗产数字化保护中,针对基于立体视觉的方法对目标进行三维重建时,复杂表面缺乏特征点,难以获取高密度和高精度空间三维点云的问题,提出了一种基于投影和四目立体视觉的方法。首先,采用投影仪向目标投射黑白棋盘格,并检测角点;然后通过软件细分,将棋盘格在横向和纵向分别平移9次,将棋盘格角点数扩展81倍;最后,用基于四目立体视觉系统的匹配策略,短基距系统用来立体匹配,长基距系统用来计算空间坐标,获取均匀、高密度和高精度的三维点云。实验结果表明:与传统的Harris算子相比较,所提方法获取的三维点云数据能更准确地描述目标的三维结构,点数在数量级上有提高。精度方面,所获取三维点云空间坐标的绝对误差小于1 cm,相对误差小于10%。     

奇异点弧线处理方法及其应用

在入口端剪切面附近采用弧线圆滑过渡来处理刚塑性有限元求解板材轧制过程的第一类奇异点,开发了二维刚塑性有限元求解程序.依据实际轧制数据对速度场、轧制力、迭代步数及收敛性能进行了求解分析.结果表明:传统方法和弧线法计算的轧制力和实测值吻合良好,计算误差小于10%;弧线法能够反映奇异点附近的速度变化,较好抑制了奇异性产生;相比传统方法,弧线法平均迭代步数减少约26%,稳定性提高约55%,有利于在线快速稳定求解.     

利用二次曲线拟合和圆环点进行摄像机标定

为了提高摄像机标定的精度和实用性，提出一种新的标定算法．所用的标定模板由平面上两个相交的圆周组成，且两圆的圆心和半径均未知，通过对两圆的图像进行二次曲线拟合，再根据拟合的二次曲线来计算圆环点图像完成标定过程．与经典的平面标定算法相比，该算法无需进行角点检测和角点匹配，不需人工干预即可实现自动化标定，且在标定过程引入了更多的图像点信息．模拟实验结果表明，在实际的噪声水平下，该算法对焦距的相对标定误差比平面标定算法减小约0．1%，此时主点的相对标定误差也略小于平面标定算法．真实图像的实验结果也表明，所提算法具有较好的精度和实用性．     

Improved Data Processing of Loading Spectrum for Applications of Rainflow Counting Method

The rainflow counting method is a reasonable cyclecounting procedure for fatigue life calculation and simulation testing of structures.It defines cycles as closed stress /strain hysteresis loops.Application of the rainflow counting method requires a data processing of the loading spectrum,which consists of the elimination of non-peak value data points,load time histories adjustment and loop extraction.In the data processing of the loading spectrum,if a stress point is neither the peak nor the valley,it will be identified and eliminated from the loading spectrum.Generally,the loading process is idealized as a single peak-valley straight line.But in actually,there are polylines or nearly straight lines between peaks and valleys which can't be ignored.Therefore,in the process of eliminating such data points,it will produce error in method itself.To reduce the error produced by the traditional method itself,a new method which can well simplify the polylines in data processing of loading spectrum is proposed in this paper.Comparing with the original approximation method,the proposed method has higher precision.     

垂直均布荷载矩形基础地基任意点附加应力系数公式推导

目前,垂直均布荷载作用下,矩形基础地基中任意点附加应力系数都是通过角点法查表内插求得,虽然用起来方便,但结果可能因人而异。笔者通过积分导出了垂直均布荷载作用下,矩形基础地基中任意点附加应力系数的计算公式,并给出了角点、中心点、边中点及基础外2l×2b区域角点下的计算公式。通过与有关文献所列角点下附加应力系数公式对比,本文所推导的公式是完全正确的。虽然公式复杂,但借助Excel很容易进行计算,达到了"速算"程度,只要给出矩形面的长度、宽度,就可计算任意点(x,y,z)的附加应力系数,避免了内插取值因人而异的差异及角点法计算过程中因不同矩形的l/b、z/b可能出现混乱导致的错误,极大地方便了工程技术人员在实际工作中的运用。     

基于缩减控制顶点数和自适应遗传算法的船体水线NURBS拟合

通过船体水线几何特点分析,研究用尽可能少的NURBS控制顶点对水线进行拟合.利用已有的水线型值数据、平边线边界点信息、首尾圆弧切点及其切线方向,对首尾自由段分别设置平边线起止点控制顶点、切矢控制顶点以及形状控制顶点,并以其权因子和相关坐标分量为设计变量,设置合适的约束条件,计算已知水线上半宽型值与所拟合的曲线上相应的半宽型值之间的误差,以最小化其中的最大相对误差为目标函数,建立优化模型,采用自适应遗传算法求解该优化问题.利用NURBS的特性,构造组合曲线,用单一NURBS函数构造任意一条由圆弧曲线、自由曲线和直线构成的水线.实船船体线型逼近和设计算例表明,应用该方法对水线进行拟合是可行的,并能满足工程设计要求,同时还可以减少船体水线NURBS表达的数据量.