散乱数据曲面重建的自然样条细分法

在仔细分析了散乱数据带连续边界条件的多项式样条插值与散乱数据自然样条插值方法后,结合两种方法的优点,得到了一种进行大规模散乱数据曲面重建的自然样条细分方法。该方法的实现较为简单,可以根据需要灵活地构造出满足不同光滑条件的散乱数据重建曲面。仿真实验结果说明了该方法是有效的。     

B样条曲面的节点插入算法

Boehm算法和Oslo算法是B样条曲线节点插入的经典算法，本文将该算法推广到了B样条曲面上．由于该算法只对B样条定义域内的节点插入有效，而对于靠近节点矢量两端附近进行节点插入，将产生错误的计算结果．为此本文提出了两个改进的节点插入算法，并分析了9种情况，使这两个算法能够将节点插入到各种B样条曲面之中，弥补了原算法中的不足．同时，改进的算法还进一步完善了B样条曲面的升阶算法．     

广义B样条曲线节点插入算法及其应用

通过研究二阶常系数微分算子的零空间及其初值问题解的唯一性,引入了广义B样条曲线的概念,给出了B样条曲线的一种统一表示形式,介绍了该样条的求值算法及节点插入算法,并以多项式B样条为例,将样条曲线的求值算法和节点插入算法推广到曲面。最后给出了相应算例。数值实验表明,求值算法和节点插入算法对样条曲线和样条曲面均准确、有效。利用广义B样条曲线在2个方向上取不同类型的样条曲线,构造了特殊曲面。     

基于B样条曲面的牙齿表面三维建模算法研究

牙齿的几何建模在医学上有着十分重要的应用价值,常见的三维牙齿建模通常是基于图像的离散网格模型,不利于进一步数学处理。该文基于散乱的牙齿表面数据,通过对数据分割和参数化,构造多张B样条曲面整体拟合方程,利用最小二乘方法,求得G1光滑连接的B样条三维牙齿表面模型。该文用实例说明牙齿表面的三维重建过程。     

点云管道曲面的重构

该文主要研究了根据三维散乱点云重构管道曲面的一种算法.首先将散乱的数据点分块,计算得到对应管道曲面的中心轴线上的点,然后将其作为控制顶点拟合成光滑的B样条曲线,再以B样条上的点为圆心绘制圆,最后连接所有圆生成光滑的管道曲面.该文利用散乱点的微分几何性质及最小二乘拟合算法,局部拟合最佳的圆柱面,准确计算管道面的中心轴点,...     

基于逆向参数化的B样条曲面重建算法

目的 解决B样条曲面重建问题中矩形拓扑网自动生成和参数化两大难点问题,提出一种基于逆向参数化的B样条曲面重建算法.方法 首先构建基曲面,在基曲面上根据参数(u,v)进行采样,沿其法线方向进行数据的滤波和精简,求得参数(u,v)对应的精简点,然后对采样求取的精简点集进行B样条曲面拟合,该方法提供了B样条曲面重建的一个新思路.结果 新算法突破了传统密集散乱点云数据的B样条曲面重建基本过程,采用与正向参数化相反的过程进行参数化,解决了B样条曲面重建问题中矩形拓扑网自动生成和参数化的难题;具体试验分析表明新算法不仅在参数化的同时完成了数据滤波和精简,而且在时间和迭代效率方面都具有优势.结论 新算法避免了求取法线的迭代过程,并且可以较容易的实现矩形拓扑网的自动生成,新算法在自主开发的智能测量建模加工一体化装备中得到了应用验证.     

三次B样条曲线的离散终判及其求交算法

自由曲线离散终判条件的建立是其离散求交算法实现的关键.使用三次B样条曲线段的控制顶点和节点矢量对其二阶导矢进行估算,得到该曲线段高的估计值,从而确定其离散的终判条件.通过判断三次B样条曲线段控制顶点包围盒是否相交,确定两曲线交点可能存在的位置,然后依据离散终判条件,决定是否需要对曲线段运用插入节点算法进行中点离散,在此基础上建立其离散求交算法.     

基于广义逆矩阵的B样条曲线的节点消去与光顺

研究了B样条曲线节点的消去问题,简化了B样条曲线内部节点精确消去的充要条件。基于广义逆矩阵方法,通过升阶和最小二乘逼近等步骤,给出了节点消去的一个新算法,并用于光顺B样条曲线。     

三次B样条曲线的离散终判及其求交算法

自由曲线离散终判条件的建立是其离散求交算法实现的关键．使用三次B样条曲线段的控制顶点和节点矢量对其二阶导矢进行估算，得到该曲线段高的估计值，从而确定其离散的终判条件．通过判断三次B样条曲线段控制顶点包围盒是否相交，确定两曲线交点可能存在的位置，然后依据离散终判条件，决定是否需要对曲线段运用插入节点算法进行中点离散，在此基础上建立其离散求交算法。     

电磁场数值分析中的B样条有限元法

本文基于变分原理和B样条函数理论的应用,以矩形单元上的B样条函数作为形状函数,构造了B样条有限元法,为规则场域中电磁场分析计算问题提供了一种理想的数值计算方法。本法与通常的有限元法相比,不仅可得更高精度的位函数数值解,而且基函数的一阶导数连续,使场量计算精度也相当理想。此外,计算量和所需计算机内存容量都显著减少。文中,在不同媒质交界处,成功地引用B样条重节点理论,解决了多种媒质场域内电磁场求解问题。同时,还采用变形的B样条函数基解决了强加边界条件的处理问题。本文提供的方法通过典型示例的解析解予以验证。     

一类对称插值

为了解决一类非多项式插值问题,定义了n阶对称插值基函数的概念,通过它将求解非多项式的插值问题转换为求解多项式的插值问题.由于要求对称条件,这种转换过程具有良好的可操作性.这种非多项式插值问题能够用于最大似然估计量的估计.     

空间内插方法在GIS中的应用

空间内插方法可分为点内插和面内插.点内插主要用于自然地理数据的插值,而面内插则主要用于社会经济统计数据的插值问题.社会经济统计数据是以面域为单位进行统计的,这不能表示它在空间的实际分布情况,社会经济统计数据的空间拓展就是要建立一个社会经济统计数据的空间分布模型,使统计数据符合它在空间的实际分布情况.文章采用栅格数据模型,运用面积权重法和反距离加权法对GDP值进行了空间拓展.     

阶比跟踪中的惠特克插值

阶比跟踪技术是旋转机械升、降速振动信号分析的重要方法之一,等角度采样又是实现阶比跟踪的关键.为获得等角度采样数据通常是对原等时间间隔采样数据进行插值计算获得.介绍了一种基于惠特克重构理论,应用加窗sinc插值法由原有等时间间隔采样数据实现等角度重采样的方法.与以往采用的线性插值、多项式插值法相比,这种方法具有无理论误差,可在较低采样率下实现高精度插值等优点.实际测试验证了这种方法可以有效地实现等角度重采样.     

圆弧插补的半点最小偏差法

在数控轮廓加工中,圆弧插补被广泛的运用。针对圆弧插补算法的精度与效率问题,对比最小偏差用于圆弧插补时,存在着插补算法程序复杂且执行速度不高的缺点,提出使用半点最小偏差法来实现圆弧的插补,并讨论了四象限圆弧插补的统一编程问题,该算法简单,插补精度高,明显地提高了插补的效率。     

锁相式莫尔条纹信号细分方法

简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础.     

基于Ferguson曲面插值的图像缩放方法

图像缩放是数字图像处理中经常遇到的问题,可通过对图像插值来实现.在常用的插值方法中,邻近点插值方法和双线性插值方法都不能保证插值处导数值连续,因而有些情况下无法满足实际需要.三次样条插值方法可以达到2连续,因而具有较好的图像效果,但计算速度较慢.本文提出了一种利用Ferguson双三次曲面插值进行图像缩放的算法,该方法的连续阶比邻近点插值和双线性插值高,同时,计算速度比三次样条插值快.     

最小偏差插补及其实现

本文在探讨最小偏差插补原理和计算方法的基础上，给出了最小偏差直线及圆弧插补的实现方法和程序．     

一种预估—校正的保凸插值方法

本文就一般光滑函数提出了一种予估一校正的插值方法,将某一近似方法与插值法匹配,得到一种较高精度的插值函数。根据这一思想,本文着重论述了磨光予估一校正的保凸插值方法,当f∈C~4时,若采用二次磨光函数予估,分段线性插值函数作校正,截断误差为O(h~3),若采用保凸拟合三次样条函数作予估函数,分段二次插值函数作校正,则截断误差可提高到O(h~4)。实际计算中,特别当f具有某种奇性时,按文中定义1适当选择予估函数,经予估一校正所得的插值函数,比直接用多项式插值的精度大为提高。本文还给出了若干算例,与其它方法比较具有保凸,精度高,计算简便等优点。     

带插值条件的最小二乘法

提出了带插值条件的最小二乘拟合问题,并给出了带插值条件的最小二乘拟合曲线的具体表达式.     

周期增量圆弧插补方法

介绍一种周期增量圆弧数控插补方法，该方法能够自动实现跨象限圆弧加工，能够一次加工整圆。圆弧最大插补半径为８０米，插补精度为半个脉冲当量，插补速度在１０ｍｍ／ｍｉｎ到１０ｍ／ｍｉｎ范围内可实时自动调整。