任意四边形网格上G1/C2连续B样条曲面的构造

针对经过四边形划分的点云或网格模型,提出了在呈任意拓扑四边形的网格上构造光滑拼接曲面片的算法.首先生成原始模型上的四边形曲线网格,且对每个四边形区域,由边界曲线和内部数据点拟合生成B样条曲面,在得到G0连续的曲面片网格后,采用了一种跨界导矢矫正方法,使相连的两张曲面片在正则边界上保持C2连续,非正则边界上保持近似的G1连续.实验表明,该算法速度快,适用性强,对四边形网格的拓扑结构没有限制;在重建的曲面片具有较好的连续性,同时保持了模型的几何特征,能满足工程实际需要.     

面向NURBS曲线构建的切片技术研究

激光点云数据NURBS曲线曲面重构一般采用参数化方法时,要求数据点是按照特殊规则排列的,即链式曲线和曲面网格.如果被测点是不规则空间排列,运用参数化方法会非常困难,拟合曲面可能会扭曲的很厉害.针对该问题,本文利用切片技术对散乱点进行曲线重建,首先采用曲率分析方法确定切片方向,然后以一定厚度的一系列平行平面与点云求交,对"相交点集"排序,再由参数化方法进行NURBS曲线重构.经实验验证,该方法在NURBS曲线重构中具有高效率性和计算稳定性.     

基于多张面和点云约束的N边域填充

针对N边域孔洞这一特殊情况,提出了一种用多张非裁剪B样条曲面填充带点云约束的N边域孔洞算法.设计了相应的调和映射参数化方法,近似计算出N边域孔洞内点云的中心点,通过自动构造空间曲线将N边域孔洞划分为多个四边形区域,用离散方法近似处理各四边形区域的边界约束条件,分别拟合满足边界约束条件且逼近内部点云的多张非裁剪B样条曲面以实现对N边域孔洞的填充.结果表明,填充后各填充曲面之间以及填充曲面与已有曲面之间均满足近似G1连续,能较好地满足工程需要．     

三角Bezier曲面片的G1光滑拼接方法的研究

目的研究三角曲面光滑拼接的实现方法.方法对于三维三角曲面插值网格,依据三角曲面光滑拼接的连续条件,通过引入修正曲面片,从而构造出整体光滑的曲面模型.结果该算法在不提高曲面次数的条件下,简单有效地实现了若干三角曲面的光滑拼接.结论本文提出的算法不仅对三角曲面的光滑拼接具有指导意义,而且对三角曲面和四边曲面的光滑拼接同样具有指导价值.     

数控编程中自由曲面的构造与光滑拼接

目的　研究自由曲面数学模型的建立和光滑拼接． 方法　分别利用网格法空间曲面、单线性曲面ＣＯＯＮＳ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ 曲面构造曲面, 推导自由曲面的数学方程式． 并利用Ｂｅｚｉｅｒ 曲面的连续性条件和圆弧面补加点的办法实现曲面块光滑拼接． 结果　提出了自由曲面数学模型的建立方法和光滑拼接技术． 结论对数控编程中自由曲面的处理问题具有一定的实用价值     

G~1不规则域曲面的构造与多曲面片交角处的光滑过渡

本文给出了一种Ｇ１不规则域曲面的构造方法。利用该方法构造的不规则戏曲面能与所邻接的任何类型的曲面达到Ｇ１光滑拼接，从而较好地解决了曲面造型系统中多曲面片交角处的光滑过渡问题。     

数控编程中自由曲面的构造与光滑拼接

目的 研究自由曲面数学模型的建立和光滑拼接。方法 分别利用网格法空间曲面,单线性曲面ＣＯＯＮＳ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面构造曲面,推导自由曲面的数学方程式。并利用Ｂｅｚｉｅｒ曲面的连续性条件和圆弧面补加点的办法实现曲面块光滑拼接。结果 提出了自由曲面数学模型的建立方法和光滑拼接技术。结论 对数控编程中自由曲面的处理问题具有一定的实用价值。     

基于切割路径树优化的三角化网格曲面自动切割

为了减少曲面展开后的变形和优化切割路径,提出了一种三角化网格曲面的自动切割算法.该方法将导入的曲面切割成带单一边界环的流形曲面,在高斯曲率较高的顶点和曲面边界之间生成切割路径.切割路径的生成有两个约束条件,即尽可能短而直,且尽可能经过曲面的棱边.曲面边界和众多的切割路径构成了初始切割路径树;在此基础上优化切割路径树,删除短小切割路径,并使优化后的切割路径树尽可能光滑;由优化后的切割路径树对曲面进行一次性切割,得到具有良好可展性的网格曲面.实验表明,该算法执行效率高、切割效果好.     

用C-C细分模式实现特殊效果模拟

针对参数曲面造型的缺点,为了避免通过对几个参数曲面进行混合来进行三维物体造型,介绍了一种带有轮廓删除的C-C细分方法,并使用该方法对双三次B样条曲面进行光滑拼接,实现了折痕和内部角点等特殊视觉效果的曲面模型。     

有理三次Ball参数曲线G^2光滑拼接条件

在CAGD中,曲线、曲面的设计是计算机辅助几何设计的重要课题.本文根据有理Ball参数曲线理论给出了两条有理三次Ball参数曲线间G2光滑拼接充要条件,并对其进行证明.     

一种改进的拼接缝消除方法

针对线性加权平滑法找到的拼接缝两边的灰度差异较大,存在缝较明显的问题,提出最佳拼接缝的线性加权平滑法。该算法首先从图像重叠部分的中间区域开始选择每行梯度和最小的像素作为最佳拼接点;同时,对于图像受噪声的影响,以及存在多个像素点最小＂梯度和＂相等的问题,利用散度量进一步检查最佳拼接点,然后连接每行的最佳拼接点作为最佳拼接缝,最后使用线性加权平滑法消除拼接缝。试验结果表明,此方法使图像重叠区域能平滑自然过渡,实现无缝拼接。     

一种曲面药瓶标签校验方法关键技术

针对药瓶标签具有曲面性以及采集设备视角小的问题,提出了一种基于全景拼接技术的药瓶标签校验方法.采用柱面反投影算法将发生畸变的曲面药瓶标签进行校正,使用SIFT尺度不变特征算法对校正后标签图像进行拼接,提取拼接后的标签名等信息,采用基于连通域的字符分割技术进行字符切分,计算分割字符与模板字符的特征矩阵及相似度矩阵,从而识别出药瓶标签.结果表明,该方法能够校正标签两侧的文字压缩,实现图像拼接,得到包含完整药瓶名称的图像,并能够实现字符的准确切分,具有速度快和识别率高的优点.     

大鼠睑板腺腺泡上皮超微结构及连接装置的研究

本实验采用透射电镜技术对12只成年雌性大鼠睑板腺腺泡上皮进行了观察,根据腺泡上皮的位置、形态、分化程度和超微结构特点,将上皮细胞分为5种类型:未分化的基底细胞、分化早期的过渡细胞、分化中期的过渡细胞、分化晚期的过渡细胞和成熟细胞。腺泡上皮由基底细胞分化为过渡细胞和成熟细胞,其超微结构有如下变化规律:细胞形态由扁平形→多边形→椭圆形;线粒体、高尔基器、滑面内质网和粗面内质网由少增多,然后逐渐减少;脂肪滴从无到有,由少增多;细胞核由椭圆形→圆形→不规则形;染色质由均匀分布到边集在核膜下,最后减少或消失。细胞连接装置除基底细胞与基底膜借质膜内褶相连外,其余部位细胞间以简单的相贴连接为主,可见少量镶嵌连接。     

基于公共标志点的三维点云拼接方法研究

针对目前在处理公共标志点配准所面临的算法复杂性高、自动化程度低等问题,提出了一种公共标志点自动配准方法。首先获取基准点对,通过比对各个标志点到基准点的欧式距离来匹配标志点;再利用罗德里格参数进行变换矩阵求解,实现两组点云的粗拼接。为避免最近点迭代算法陷入局部最优,采用粗拼接后两组点云的交集作为初始位置。通过在不同视角下进行拼接实验和精确拼接的误差可以看出,其明显优越于传统的拼接方法。结果表明,该方法快速有效,拼接精度高。     

利用曲率特征虚拟拼接青铜器小碎片的方法

针对青铜器小碎片人工拼接复原耗时费力的问题,提出了一种基于曲率特征的青铜器小碎片虚拟拼接方法．首先分别提取青铜器小碎片的轮廓,并在平滑处理提取结果的基础上计算轮廓的曲率．其次以曲率的局部极大值点作候选角点,再根据支撑域消除圆角点和伪角点．然后计算相邻两角点间的弦长,以弦长作为特征序列进行匹配．最后在平移旋转过程中利用向量模的不变性进行匹配精化处理,得到青铜器小碎片的最终拼接结果．实验结果表明,该方法能够有效地提高拼接效率和匹配效果．     

大视场视频全景图生成研究

针对采用传统方法生成的视频全景图存在拼接裂缝和“鬼影”现象的问题，提出了一种新的大视场视频全景图生成算法．该算法基于快速傅立叶变换的图像配准算法，求取两相邻视频帧之间的配准系数，采用改进的线性系统法对配准系数进行全局优化．对存在运动物体的视频图像，采用启发式最优路径搜索算法寻找到图像间拼接的最佳缝合线，并使用多分辨率原理进行图像拼接后的平滑处理.实验结果表明，该算法优化了图像间的配准系数，平滑处理了拼接后的图像，减少了人工性缺陷，提高了视频全景图的真实感.     

局部特征在航拍图像拼接中的应用

针对航拍图像的特点和难点, 提出了一种基于局部特征的航拍图像拼接方法, 以提高拼接的质量和速度. 该方法利用多分辨率技术和局部特征对航拍图像序列进行配准. 通过仿射变换模型将拼接问题转化为像素点空间坐标变换的过程. 采用渐入渐出的图像融合算法, 消除拼接痕迹, 实现了色彩和亮度的平滑过渡. 实验结果表明, 该方法对航拍图像序列和视频图像拼接效果良好, 具有较高的实用价值.     

基于特征点匹配的拼接算法研究与实现

针对图像问因具有旋转及光线强度差异等现象而导致的拼接效果不佳及拼接速度慢的问题,提出一种基于特征点的配准算法。该算法首先利用相位相关法确定图像重叠区域,然后采用改进Harris角点检测算法检测角点,再根据相似测度NCC（NormalizedCrossCorrelation）方法提取出匹配特征点对,最后用渐进渐出的方法实现拼接图像的融合。实验证明,该算法比传统算法在角点数目上减少了四分之一,有效地去除了拼接产生的鬼影现象。能有效地提高图像拼接的速度和精度。     

Stitching algorithm for ion beam figuring of optical mirrors

A novel stitching machining method for ion beam figuring of optical mirrors is presented in this paper. Problems that should be dealt with in the stitching process such as shaping principle, algorithm for dwell time calculation, parameter identification and compensation for positioning errors are discussed. Based on Computer Controlled Optical Surfacing (CCOS) principle, the finite field nonlinear model is deduced from the stitching shaping mechanism; with the superposition property in the model, a modified Richardson-Lucy iterative algorithm is presented to deconvolute the dwell time for the stitching process; the effect of the positioning errors and the removal rate on the machining accuracy and shape is modeled and then the identification and compensation algorithm for these parameters is proposed based on this model. With these studies, shaping theory and algorithm are constructed, and then the stitching process for ion beam figuring comes into being. Figuring experiments are made on planar samples; the process convergence ratio is 10, which is similar to that in full aperture figuring. Theoretical and experimental studies indicate that the stitching theory and algorithm in the ion beam figuring process presented in this paper are a novel method for fabrication of precision mirrors with lower cost.     

基于多视点云拼接算法研究

针对目前点云自动匹配效率低,拼接精度还有待提高,提出了一种自动匹配标志点的拼接算法。首先根据标志点之间的空间特征不变性,引入一种动态距离矩阵来记录搜索标志点间的距离,通过循环迭代比对动态距离矩阵来匹配标志点;然后采用最小二乘法求解坐标变换矩阵进行多视点云拼接。通过实验对比,可以发现本文的点云拼接算法明显优越于传统的方法,最后引入拼接精度进行验证。多视点云拼接实验表明,该方法方便、快捷、实用,拼接精度达0.0179mm,适合在工业生产中使用。