一种高精度运动控制器IP核设计与实现

本文提出了一种运动控制器软IP的设计方案,该控制器可以控制4个轴的步进电机或数字伺服电机,可以进行各轴独立的定位控制、速度控制,也可任选2轴或3轴来进行直线、圆弧和位模式插补。文中介绍了其系统结构、基本功能和插补算法。设计最终形成软IP核,并在Xilinx公司的Vertex2系列FPGA中予以实现和验证。     

H.264中插补算法的VLSI设计与实现

提出了H.264标准中插补运算的硬件设计方法。对亮度1/2像素插补,采用易于硬件实现的4抽头滤波器取代6抽头滤波器;对色度1/8像素的插补,利用移位器和加法器实现了乘法运算。提出一种可重用的基于4×4块的插补流水线结构。     

插补轨迹预补偿交叉耦合控制算法研究

本文提出了一种适用于高速运动控制设备的插补轨迹预补偿算法的交叉耦舍轮廓控制方法.插补轨迹预补偿算法是将插补输出经过一次运动规划之后的结果作为输入量,结合系统位置跟踪误差的模型,对输入数据做进一步的补偿.补偿量的大小与XY轴进给速度及实时目标位置的切线方向有关.将插补轨迹预补偿作为系统的前馈环节,交叉耦合轮廓误差补偿作为系统的反馈环节,较好的实现了交叉耦合控制与插补轨迹预补偿之间的协调.该方法应用在伺服跟踪圆轮廓的实验结果表明,插补轨迹预补偿的交叉耦合轮廓控制方法能有效提高轨迹精度与速度稳定性.     

一种快速直线脉冲增量插补算法

提出了一种应用于数控加工的快速空间直线脉冲增量插补算法。该算法在插补过程中只进行整数运算,每次插补计算可以得到两个进给步的三坐标轴进给脉冲增量。提高了直线插补的运算效率,而误差小于0. 707个脉冲当量。     

两种直线插补算法的比较

本文介绍了传统的逐点比较法和直线插补三等分判断法的原理，详细分析了两种直线插补算法的运算过程，并通过实例比较了这两种方法在插补原理和插补精度等方面的异同，总结了其优缺点，为数控系统插补软件的分析和设计提供了参考，在插补算法的理论研究方面有一定价值。     

CNC系统中NURBS曲线插补及相关算法研究

为提高计算机数字控制（CNC）系统的轮廓控制精度,需解决系统控制软件样条直接输出的问题。基于Taylor公式得到了非均匀有理B样条（NURBS）曲线上两个相邻插补点参数间的递推关系。对于NURBS曲线插补过程中需要频繁计算的B样条基函数及其任意阶导数提出了一种分块矩阵连乘积形式的统一计算方法。应用数值计算方法解决了插补过程中曲线长度等的相关计算问题。实例运算表明所提出的方法可以应用到实际CNC系统中。     

基于Visual C＋＋数控插补的动态控制分析与实现

分析了数字积分法数控插补原理;以圆弧数字积分法插补为例,在VisualC＋＋开发平台下编制了数控插补运算程序,实现了插补的可视化动态控制仿真,完成了对数控机床运动控制模块的开发。     

面向高质量加工的NURBS曲线插补算法

通过分析数控系统加工时常用的插补算法的特点,提出一种基于NURBS曲线的插补算法.该算法包括速度规划和实时插补两部分:速度规划部分考虑了工件加工时允许的最大轮廓误差,以保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击;实时插补部分应用弦截法计算插补参数,能将实时插补产生的速度波动控制到理想水平,进一步减小了机床震颤.仿真实验结果表明,文中算法能够减小机床振动,实现高质量加工.     

保留边缘信息的静态数字图象超分辨率重建

插补方法是图象超分辨率 (super- resolution)技术的一个重要方面 .插补处理后 ,数字图象的视觉质量主要依赖于图象轮廓边缘的两个因素 :(1)跨越边缘方向的灰度值变化比较尖锐 ;(2 )沿边缘方向的灰度值变化比较平滑 .着重考虑以上两个因素 ,提出了一种新的插补方法 ,以获得清晰的图象边缘 ,从而获得较好的数字图象放大效果     

基于现场总线的开放式数控系统的设计与实现

在传统基于模拟接口数控系统体系结构分析和研究基础上,针对现场总线的特点及开放式数控系统的要求,设计并实现了一种基于现场总线的开放式数控系统.首先分析传统数控系统存在的问题,引入现场总线MECHATROLINKⅡ,进行方案设计与分析,将传统数控系统体系结构中的插补运算分离,粗插补运算在上层运动控制器中实现,精插补运算封装在底层总线驱动器通过构建线程调度函数实现,上层与底层之间通过共享缓冲区与环形缓冲区进行数据交换.重点阐述MECHATROLINKⅡ总线在开放式数控系统的应用研究,探讨体系结构的改变对系统的控制精度、资源消耗等性能的影响.最后利用该系统加工出了一种复杂工件,实验对比及数据分析证明了这种新系统的优越性.     

基于图搜索和轮廓插值的半自动组织分割方法

提出了一种基于图搜索和轮廓插值的半自动序列医学图像分割方法,该方法首先采用一种改进的Live-wire方法对医学图像序列中反映待分割组织主要形状结构的关键层进行交互式分割,然后利用轮廓插值技术对中间的过渡图像进行自动分割;对传统的轮廓插值算法进行了改进,采用了基于余弦函数的轮廓插值,在轮廓形状有突变的地方,采用余弦插值可以很好地改变线性插值所带来的弊端,及时改变插值轮廓形状。使得插值生成的边界轮廓和实际边界轮廓的符合度大大提高。最后结合中间层的局部信息通过自动收缩和用户局部调节的办法对中间层分割结果进行修正,从而获得最终的分割结果。实验结果表明,该方法对于复杂的人体组织和器官可以获得满意的分割结果。     

分形插值结合边缘轮廓实现图像仿射变换

通过对边缘和平滑区域采用不同的插值处理方法，能获得清晰的变换图像．对自然景观图像、医学图像和人物图像进行了变换，得到的结果说明了文中算法的有效性．同时该算法容易编码。     

一种基于关键点的断层轮廓插值方法

为了实现断层图像之间的合理过渡,需要对断层间轮廓进行插值。提出了一种序列断层轮廓间线性插值的方法。该方法不仅对一般问题效果良好,而且可以根据实际情况需要调节插值轮廓线的精度,提高运行效率,减少计算量。     

The influence of automation on tumor contouring

Fully or semi-automatic contouring tools are increasingly being used in the tumor contouring task for radiotherapy. While the fully automatic contouring tools have not reached sufficient efficiency, the semi-automatic contouring tools balance more effectively between the human interaction and automation. This study evaluates the influences of a semi-automation contouring tool, called between-slice interpolation, on the resulting contours and the contouring process. The tumor contouring study was conducted on three patient cases with five physicians in a naturalistic setting. The contouring task consisted of initiating the 2D contour manually or with the interpolation tool and correcting that initial contour. The similarity of the resulting contours was pairwise measured within the manual or the interpolated category. Interactions with the software were recorded, and variations in the contouring workflows steps were compared. Results indicated that using the between-slice interpolation tool for creating the initial contour, instead of initiating it manually, influenced both the contouring process and outcomes. First, it was identified that contours initiated by the interpolation tool showed an increased similarity among themselves compared to the manually initiated contours. At the same time, influences to the resulting contours were below clinical relevance, and toward the desired direction—improved consistency of contours. Second, when interpolation was used, in two cases out of three, the average contouring time also decreased significantly. Therefore, the use of such an automation tool can be encouraged.     

由矢量等高线数据生成DEM数据的简易方法

当前由等高线数据生成DEM数据的方法大部分都存在算法复杂,实现困难等特点。文章描述了一种通过矢量等高线生成DEM数据的简易方法。通过将等高线网格化然后再进一步进行横向和纵向的插值,生成DEM数据。该方法具有简单易行,适用于精度要求不高的场合。而且对硬件的要求也不高。生成的DEM数据很容易转换成三维模型。     

Assessing interpolation accuracy in elevation models

Methods that identify the spatial variation in elevation model accuracy and highlight relative variation are proposed. Visualization within the geographic resources analysis support system (GRASS) is used to identify the accuracy preserved in interpolation digital contour data to produce elevation models. The interpolation routines are inverse distance weighting, contour flood filling, simultaneous over-relaxation, and one-dimensional spline fitting. The results of the interpolation process are presented as colored contours, shaded relief maps, aspect maps, and products of Laplacian filtering, profile and plan convexity, and visualizing root mean square error methods     

基于边界程度的图像插值算法

为了有效地消除传统图像插值中出现的边缘锯齿现象,提出了基于边界程度的图像插值算法。该算法充分考虑自然图像边缘缓慢变化的特点,在图像边缘平滑的假设下,采用边界程度信息来抑制锯齿现象。实验结果表明,该算法能够很好地解决图像插值中的边缘锯齿现象问题,且不会产生其他明显的人工痕迹。此外,该算法还保持了传统插值算法简单有效的特点,实现和应用起来都比较方便。     

一种改进的快速轮廓线提取算法

文章针对传统主动轮廓模型对噪声敏感,初始位置敏感和收敛速度慢等不足,提出了一种基于PSO和GVF的快速轮廓线提取算法。首先利用PSO对轮廓控制点进行寻优,使之快速地收敛到图像的边缘附近;然后利用插值算法,得到目标图像的较粗糙轮廓,以此目标轮廓作为下一步GVF收敛的初始位置,最后得到准确的轮廓线。实验结果表明该算法不仅能对图像轮廓线进行准确的提取,而且具有一定的抗噪性能,易于实现,速度快等特点。     

一种由等高线模型生成规则格网模型的算法

针对地形可视化的要求,在分析由等高线模型生成规则格网模型的几种常用方法的基础上基于逐点内插和分块内插,提出了一种新的模型转换算法。该算法已经在Microsoft Visual C .Net上实现,插值结果成功应用于大规模地形可视化平台。