等值线图数据采集与处理软件的研制

本文从曲面造型设计工作需要出发,提出一种曲面的平面等高线图拟合及展开曲面的算法,并开发了等高线图数据采集与处理的软件。     

凹槽型圆柱分度凸轮的解析设计

在分析凸轮与分度盘上滚子之间共轭关系的基础上,提供了一种利用柱面坐标推导凹槽型圆柱分度凸轮廓面方程和压力角的简便有效的新方法。为此种圆柱分度凸轮的三维设计提供了理论依据,进一步提高了设计效率和实用性。     

一种基于手指轮廓特征的目标识别与定位算法

为了提高从背景图像中提取目标的速度和精度,设计了一种基于手指轮廓特征的目标识别与定位算法;该算法利用肤色信息和手指轮廓特征进行目标识别,利用提出的9点快速定位算法进行目标定位。仿真结果表明,该算法能正确识别出手指的特征;并对其进行快速定位。在实物系统上对算法的实时性、识别准确率、定位精度等性能进行了测试,测试结果表明,算法运行时间不超过40 ms,能保证系统对实时性的要求;在无手指状干扰物存在的情况下,目标识别的准确率可达95%以上;定位精度误差小于8 mm,可满足系统对定位精度的要求。这种基于手指轮廓特征的目标识别与定位算法为增强人机交互系统的和谐性提供了一种新的技术途径。     

基于颜色不变量和轮廓特征的地面多圆形目标检测

研究了一种室外环境旋翼无人机对地面多圆形目标检测的方法。考虑室外环境光照变化、阴影等自然因素以及无人机飞行高度、姿态变化等因素对目标检测带来的不利影响,首先引入颜色不变量特征;并采用改进K-means算法进行图像分割;其次根据目标轮廓特征,设置面积与圆形度阈值滤除干扰区域;最后,采用基于对称性的最小二乘法与残差度确定目标位置。实际实验及无人飞行器大赛验证了所研究方法的实时性和准确性。     

利用少量体压传感器和支持向量机算法的坐姿识别方法

针对传统坐姿识别系统中传感器数量多和系统较复杂导致成本过高等问题,设计一种基于少量体压传感器和支持向量机(SVM)算法的坐姿识别方法.首先,设计一种由少量薄膜压力传感器构成的体压传感阵列,将其置于坐垫内部;然后,利用该传感阵列采集不同坐姿的体压数据,并绘制相应的体压分布等高线图;最后,以体压数据作为特征向量,结合支持向量机算法建模,以实现坐姿分类自动识别.测试结果表明:少量体压传感器也能获取不同坐姿的体压分布特征;SVM坐姿分类模型在熟悉样本下的坐姿识别准确率达98.3%,在陌生样本下的坐姿识别准确率达92.5%.     

基于环境等值线法的海上浮式风机长期极限响应预测

为保证海上浮式风机在复杂的风浪环境载荷作用下正常服役,需要评估海上浮式风机的长期极限响应。通过实测风浪的联合概率分布,利用基于逆一次可靠度法(IFORM)和逆二次可靠度法(ISORM)的环境等值线法获取环境工况组合,模拟风机短期响应并结合Gumbel极值分布计算风机长期极限响应,实现了对海上浮式风机50 a重现周期的极限响应预测。研究结果表明:风浪联合作用下,随着平均风速增大,平台纵荡运动、叶根面外弯矩和塔基前后弯矩出现了先增大后减少的趋势;随着有义波高增大,平台纵荡运动最大值和平均值、塔基前后弯矩最大值也随之增大;与基于IFORM的环境等值线法相比,基于ISORM的环境等值线法可以涵盖更多的环境工况组合,得到更大的浮式风机长期极限响应,进一步提高了风机结构设计安全性。     

保持轮廓清晰的有理-线性彩色图像内插放大方法

提出了一种有理-线性的自适应彩色图像向量插值方法。该方法是将数字图像的每一个象素看作是平面域的关于RGB三原色的一个向量,首先结合图像的局部和边缘特征对图像进行N×N块划分,根据图像的块特征构造二元向量Newton-Thiele型有理插值曲面或Newton-Newton插值曲面,然后对插值曲面进行采样以实现图像的缩放。采用文中的算法得到的放大图像,不仅可保持轮廓的清晰,而且可得到较好的彩色图像视觉效果。最后试验证明,该方法比常规方法产生的放大图像质量高。     

一种新的曲线字库自动生成方法

提出一种新的由向量字自动生成曲线字的方法，实现思路是对向量字轮廓进行合理的分段，然后对一段连续的向量段用一条直线段或三次Bezicr曲线段替换，从而生成曲线字。提出一种先对轮廓线进行插值，再迭代提取关键点，然后去掉冗余关键点的向量字形轮廓分段方法。采用最小二乘法反求Bezier曲线控制点，进行曲线拟合从而生成曲线字形轮廓。结果表明，该方法计算简单，以较少的关键点实现了对向量字轮廓的较好拟合，基本保持了字形特征。     

血管横截面参数模型及其在血管重建中的应用

为了改善传统重建方法在稀疏投影等病态情形下的重建效果，分析了描述血管弹性性质的微分方程，并利用离散余弦变换的能量压缩特性，建立了具有圆形分量、椭圆分量等10个参数的截面模型，与圆形、椭圆形截面模型相比，该模型能够更逼真地描述血管横截面。利用该模型还可以对传统重建方法进行后处理，从而改善重建效果。仿真结果表明：该模型描述各种血管横截面的误差仅为2．04％，在病态投影的情况下可以使重建误差减小到5％左右。     

空间角等于投影角的图解

利用画法几何的方法,论证一般位置空间角等于两个投影角,通过推导得出简单的图解式.本文所用方法仅局限于画法几何及简单的形数结合,且可以推广应用于解决其他有一定难度的有关问题.