人体经络的三维可视化研究

中医学是中国文化的一个瑰宝,经络学说是中医学的重要组成部分,指导着包括针灸在内的几乎所有的中医临床实践。此系统将三维可视化应用于人体经络,通过磁场跟踪仪Wintracker获得接收器的平移信息和旋转信息,换算出坐标系变换矩阵M。将跟踪接收传感器坐标系下的经络位置坐标,进行坐标系转换,求出在世界坐标系下经络准确的三维坐标。采用Visual C＋＋.Net 2005开发平台进行软件程序开发,调用OpenGL相关函数实现人体经络的三维重建。     

基于OpenGL的船舶电力系统三维可视化监控平台开发

船舶电力系统的监控对船舶的安全运行至关重要。为了更直观更真实的展示船舶电力系统的运行状态,设计开发了一种基于OpenGL的三维可视化监控平台。通过调用OpenGLAPI构造三维空间环境;根据船舶电力系统各种设备及其保护装置的物理特性建立三维模型,给定监控状态和仿真参数,实现了对设备模块的动态管理和对设备部件进行组态,构造了一个虚拟的船舶电力系统。通过采集设备状态数据,实现了对系统的组网监控和继电保护算法的实时仿真,配合各种颜色和动画展现出系统的状态,运行结果表明该系统具有直观、真实、交互感等特点,能够对设备的各种状态进行监控且具有保护功能。复杂的船舶电力系统结构和运行状态通过三维可视化的方式形象地表现出来,有助于操作人员更好地理解掌握系统运行过程,提高对船舶电力系统的操控能力。     

海洋标量数据多维多模式动态可视化系统设计实现

本文设计了基于地球直角坐标系和三维UTM坐标系的多维可视化系统。实现了两种坐标系的映射,并基于两种坐标系实现了海洋标量数据场的点过程、线过程、面过程同步可视化分析;通过内存映射技术实现了海量海洋标量数据的多维动态可视化。实验表明,系统能直观地表达海洋标量数据场在空间上的分布及在时间序列上的变化,可承载较大的数据量,满足实时性与交互性要求。     

数字海洋系统的向量场可视化

数字海洋系统是海洋相关应用和研究中的有效工具,三维球体环境下的向量场可视化是数字海洋系统中的一项重要工作.文中将向量场可视化结果实时地融合在具有地理位置信息的三维环境中.首先生成覆盖向量场的流线集合.然后对流线集合进行聚类.最后对每一类流线按空间位置进行排序,选取代表性流线进行向量场简化;在每一类的起始位置处放置粒子,实现三维风场实时可视化;生成权值矩阵,对基于纹理可视化结果进行后续处理实现增强效果.实验结果表明,在三维球体环境下,文中算法效率高、绘制效果良好.     

基于Unity3D的虚拟博物馆信息可视化系统

信息可视化技术可以帮助我们加深对大规模复杂数据和信息间相互关系的理解, 而三维技术为信息可视化领域带来了新思路. 本文根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆三维展厅浏览和藏品知识点信息浏览的可视化需求, 设计并实现了藏品信息可视化系统. 该系统基于Unity3D开发平台搭建, 根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆藏品信息可视化需求分别设计实现相应的三维可视化组件, 通过Web3D客户端技术实现了用户通过浏览器高速、便捷地浏览博物馆三维可视化信息的功能需求.     

基于图像匹配的飞行器导航定位算法及仿真

在飞行器导航定位优化控制的研究中,针对无法获得GPS信号时,长航时飞行器捷联惯导系统存在误差,提出了关于图像地标的飞行器精确定位算法,为实现成像系统对捷联惯导系统的误差校正奠定了基础。利用特定地标在机载摄像机像平面上的图像信息,通过图像变换、匹配定位、坐标变换,解算摄像机空间三维坐标和三个姿态角。再根据摄像机坐标系与机体坐标系的变换关系,推算飞行器精确位置。通过计算机仿真对算法进行了验证,结果表明,提出的算法能够满足GPS不可用时长航的飞行器组合导航精度要求,研究结果对长航时飞行器导航具有一定借鉴和参考价值。     

一种多AGV系统的可视化监控技术研究与实现

提出一种基于超声波/射频测距定位技术的多AGV可视化监控技术,该方法首先在运行现场信安装信息节点和设定参考点、参考方向,将运行现场的物理坐标系投影到上位计算机的逻辑坐标系;然后,实时测出每辆AGV与各信息节点的距离并发送到上位机,上位机根据这些数据和已知信息节点的三维坐标计算出每辆AGV在现场的坐标,AGV的实际坐标投影到上位机的控制端;最后,在上位机上给每辆AGV的绑定运行路线,上位机根据AGV当前的位置和设定的路线计算AGV的运行方向、运行速度,实现AGV的可视化监视与控制;实验结果表明系统的AGV实际运行轨迹与规划路线基本吻合,达到了预期的效果。     

基于图像融合技术的经络实时三维可视化研究

本研究目的是将三维可视化应用于人体经络.通过磁场跟踪仪Wintracker和多通道经络测试仪共同获得经络的三维坐标.利用OpenCV相关函数实现摄像机标定,计算出坐标变换矩阵M,将世界坐标系下的经络三维坐标变换成图像二维坐标系下的经络坐标,最后利用图像融合技术实时地将经络线绘制于现场人体体表图相应位置上,实现经络穴位的...     

基于A%算法的虚拟船员路径规划仿真

为合理规划船舶操纵模拟器中虚拟船员的行走路径,使得虚拟船员能够沿一条无障碍路径行走,使用OpenScene‐Graph （OSG）三维渲染引擎实现船舶操纵模拟器中虚拟船员的路径规划仿真。采用分层几何建模的方式建立满足真实感的虚拟船员几何模型,通过关键帧动画实现对虚拟船员的行走动作控制;对A%算法进行研究,将其应用到虚拟船员路径规划当中。在船舶操纵模拟器中的测试结果表明,所做工作能够实现虚拟船员的路径规划,仿真效果较好。     

基于图形变换的人体经络可视化

提出了一种可以检测并直观表示人体经络分布的实时定位和显示方法。首先,利用多通道经络阻抗检测仪和磁定位跟踪仪确定人体体表经络点的位置,获取经络点的三维信息;其次,对场景摄像机进行标定,并将其结果和经络点的三维信息通过图形变换技术变换到统一的世界坐标系下,获取摄像机的投影矩阵H;最后,根据该投影矩阵H,将经络点三维信息投影到二维图像上,形成二维经络线,并将其融合于场景摄像机拍摄的人体体表实时图像上,实现人体经络的可视化。测试结果表明,该方法能够准确有效地定位和显示人体经络。     

湖水环境下自主监测船的GPS导航设计

建立导航系统所需的全局静坐标系、局部静坐标系、船体动坐标系和自主船运动学模型。模拟人的驾驶技术,建立巡航和定区域节能2种导航模式,设计推理规则。分析实测的电子罗盘和GPS数据误差原因。为提高定位精度,设计海明窗FIR数字滤波器以及巡航面积计算方法。基于VC++开发导航软件,在自主研发的监测船上开展实验。结果表明,FIR对电子罗盘信号的滤波效果优于GPS信号,巡航模式可实现大范围监测,定区域模式对重点区域进行监测时能耗较低。     

The effect of different types of navigation assistance on indoor scene memorability

With the rapid growing of wearable computing devices, indoor navigation guidance will become popular in the near future like the GPS-based navigation tools for drivers today. However, how the guided indoor navigation affects human’s memory of a novel environment has not been well studied. In this paper, we investigate route memory with three types of navigation assistance, that is, 2D map, wearable navigation assistant, and human usher. Twenty participants were asked to remember the route while being guided through a novel indoor environment. Our results show that the participants have similar patterns in remembering visual scenes, even using different types of assistance. These findings support previous work on scene memorability and provide the new insight that scene memorability is not affected by the type of navigation guidance. This may indicate that spatial working memory and visual memory are dissociated. We also show that scenes with navigation information are more memorable than scenes without such information. Finally, we provide some evidence that the location of a scene is linked to its memorability. In general, our findings provide valuable information about indoor scene memorability.     

GPS汽车导航系统简介

随着GPS定位技术的日益发展,GPS定位技术已深入到许多领域之中,许多国家都在积极制定开发GPS技术计划。日本以及德国在利用GPS技术进行飞机导航、舰船导航以及大地测量等方面取得重要研究成果。近年,日本推出GPS汽车导航系统,已开始普及应用,GPS汽车导航系统不仅可以导航,该系统还可为用户提供多种信息服务。     

TDOA-DR组合车辆导航定位系统研究

针对自主导航小车在区域行驶中的定位问题,研究了TDOA-DR组合导航定位算法。通过对基于到达时间差(TDOA)的双曲线导航原理的分析,采用了基于超声波传感器的多基站双曲线定位系统。并在此基础上,对TDOA-DR组合导航系统的结构和算法进行研究和仿真分析。仿真结果表明:TDOA-DR组合导航系统能够在区域内提供厘米级精度的连续车辆位置信息,满足区域高精度定位的需求。     

Evaluating an augmented reality interface for sailing navigation: a comparative study with a immersive virtual reality simulator

Sailing navigation is an activity that requires acquiring and processing information from the surrounding environment. The advancement of technology has enabled sailboats to have an increasing number of onboard sensors that make sailing more user-friendly. However, data provided by these sensors are still visualized on 2D digital displays that imitate traditional analog interfaces. Although these displays are strategically placed on the sailboat, the user needs to divert attention from the primary navigation task to look at them, thus spending a significant amount of cognitive resources. AR-based technologies have the potential to overcome these limitations by displaying information registered in the real environment, but there are no studies in the literature for validating the effectiveness of this technology in the field of sailing. Thus, we designed a head-mounted display AR-based interface to assist users in monitoring wind data to avoid user diversion from the primary task of sailing. We conducted a user study involving 45 participants in an Immersive Virtual Reality simulated environment. We collected objective and subjective measures to compare the AR-based interface with a traditional data visualization system. The AR-based interface outperformed the traditional data visualization system regarding reaction time, cognitive load, system usability, and user experience.

     

自主湖水环境监测船的运动控制系统设计

设计自主湖水环境监测船的运动控制系统,包括由GPS和电子罗盘构成的导航系统、超声传感器避障系统、太阳能和蓄电池配合的自主能源供给系统。采用超声、红外传感器和机械卡环设计自动泊位装置。基于坐标系变换,建立自主船的运动学模型。针对双电机的转速控制,设计实现三层递阶控制器及滑膜变结构转速控制算法。实验结果表明,滑膜控制能较好地排除水流速度的突变干扰,差动转向平稳,自主船可实现自动泊位和能源自给,运动控制系统稳定,速度响应小于4 s,大角度转向响应小于13 s。     

基于MapX开发的无人机导航系统

使用MapX在无人机导航系统中添加能够处理矢量地图数据的地理信息模块,可以显著地提升系统的性能;文章对如何在矢量地图下进行无人机导航与任务规划进行了研究,完成对地理信息系统中矢量地图的基本控制和操作,并在地理信息图上进行航线的设定与修改;另外,针对二维矢量地图无法对无人机进行三维空间定位的问题,文章通过在无人机导航系统中添加高度位置显示模块,用二维平面地图与高度图相结合的方式来实现对无人机位置的三维定位;通过在无人机仿真实验系统中的使用,证明了该系统能高效、直观地对无人机飞行进行监视与控制。     

基于惯性导航技术的井下电机车精确定位系统

目前矿井运输系统中所采用的射频识别等电机车定位方法,只能检测到电机车在某一区域内,不能实现精确定位.通过对移动目标定位技术、数据通讯技术以及可视化技术的研究,结合对煤矿井下特殊工作条件的分析,提出了将惯性导航技术应用到井下定位系统的方案.利用加速度计和陀螺仪测得井下电机车位置、速度、方向等数据信息,通过无线通讯与有线通讯相结合的方式,将数据传送到井上调度中心计算机,应用组态王软件实时显示井下电机车的精确位置.该系统便于调度员了解电机车实时情况,提高了行车安全和效率,排除了撞车等事故的安全隐患.     

基于AIS的航道船舶流量智能采集系统开发

通航能力和通航需求的准确分析,对于区域航运业的发展有着重要的意义。航道船舶交通流量及相关货运信息的精确采集,是统计分析的基础。本文研究基于AIS（船舶自动识别系统）数据的航道交通流量智能采集系统的设计方案,论述该智能系统的设计原理及主要算法、主要结构,重点说明该系统中的智能航道通过船舶AIS信息跟踪记录控制模块的工作流程。     

基于Android的无源北斗船用导航终端的设计

主要介绍研究、设计一款基于北斗的船用导航终端,采用S3C6410 ARM11开发板、基于Linux内核的Android开源操作系统和无源北斗接收机。设计一个导航软件接收定位信息并提取定位数据,通过对定位数据和输入的航迹进行导航参数的分析和计算来实现导航。