基于全局关系探测的几何体一致拟合

人造物体往往包含平面、球、圆柱和圆锥等基本几何体,并且这些几何体之间通常都存在相互平行、垂直和对齐等全局关系.传统的RANSAC方法能够从点云中局部地拟合基本几何体,使拟合结果很好的忠实于采样数据,但是RANSAC并没有考虑基本几何体之间的全局关系,其拟合的基本几何体之间完全独立,因此噪声、稀疏性以及不完整性的往往极大影响RANSAC的结果.针对该问题,提出了一种新的从点云拟合基本几何体的方法:使拟合结果既忠实于采样数据也满足全局关系.该方法从RANSAC局部拟合的基本几何体出发,然后迭代地探测它们之间的全局关系和更新它们的拟合,使得拟合的基本几何体一致地满足探测出的全局关系的情况下最大程度地忠实于采样数据.通过大量的合成数据和真实数据实验表明,这种结合了全局关系的方法在存在大量噪声、异常点和非均匀采样的情况下都具有很好的鲁棒性.     

基于局部指纹曲面片的点云三维物体识别

提出一种新的基于局部描述符的点云物体识别算法。算法根据点云的位置信息提取出邻域以及曲率信息,进而得到形状索引信息。根据形状索引提取到特征点,在每个特征点根据样条拟合原理得到测地距离和矢量夹角分割曲面得到曲面片集。每个曲面片的等距测地线构成了曲面片指纹,通过矢量和半径的变化描述,可以把每个模型物体得到的曲面片集描述存入数据库。对于给定的一个物体,根据上面步骤同样得到其曲面片集描述,通过和数据库中模型物体曲面片集的比对,得到初始识别结果。对每对初始识别结果进行对应滤波后,通过最近点迭代方法得到最终的识别结果。最后通过具体的实验说明了算法的有效性和高效性。     

一种基于主特征的几何空间模糊推理方法

在几何空间中关于几何体之间不确定关系的推理是空间推理技术的主要研究方向,首先,提出了空间几何体的特征与主特征的概念,并证明了几何体特征之间的关系与几何体之间的基本关系的等价性;其次,引入了相邻、平行、从属、同线、线性等空间关系来描述空间几何体主特征之间的关系,并且将这几种空间关系通过隶属度函数模糊化;最后,基于主特征之间的空间关系,提出了一种进行空间模糊推理的方法,并给出了相应的应用实例,表明了所提出的方法是有效的、可行的。     

系统通信模型执行性研究

针对可执行体系结构中系统数据交换是如何最终落实到具体的通信网络或设备,并进行具体数据传输问题,提出了系统通信模型执行方法.该方法描述了系统通信模型具有的基本元素及相关属性、模型元素之间的关系和表示,阐述了系统通信模型与系统接口描述模型、系统数据交换描述以及系统状态转移/系统时序图之间的关系,说明了系统功能驱动系统数据交换的具体步骤以及系统通信模型执行的过程.系统通信模型的执行使系统体系结构模型在整体上形成一个内在的一致性执行体,充实并完善了可执行体系结构,为可执行体系结构的执行奠定基础.     

基于场景图谱的室内移动机器人目标搜索

在移动机器人执行日常家庭任务时,首先需要其能够在环境中避开障碍物,自主地寻找到房间中的物体。针对移动机器人如何有效在室内环境下对目标物体进行搜索的问题,提出了一种基于场景图谱的室内移动机器人目标搜索,其框架结合了导航地图、语义地图和语义关系图谱。在导航地图的基础上建立了包含地标物体位置信息的语义地图,机器人可以轻松对地标物体进行寻找。对于动态的物体,机器人根据语义关系图中物体之间的并发关系,优先到关系强度比较高的地标物体旁寻找。通过物理实验展示了机器人在语义地图和语义关系图的帮助下可以实现在室内环境下有效地寻找到目标,并显著地减少了搜索的路径长度,证明了该方法的有效性。     

基于几何特征的曲面物体识别

基于几何特征的曲面物体识别方法是通过从景物深度图象上提取景物表面的高斯曲率和平均曲率、曲率直方图,曲率的熵等几何信息,将景物用一个属性关系图ＡＲＧ来表示,并与模型库中的模型ＡＲＧ图进行优化匹配,从而来识别曲面景物。该方法主要是针对机器零部件等人造曲面物体的识别问题而设计的,其曲面几何特征的描述方法对二阶曲面比较有效,实验表明,应用该方法可成功地从深度图象中识别机器零部件等曲面物体,且有较好的识别结     

机器人虚拟仿真及控制技术研究

为了实现对实体机器人逼真的模拟和准确的反馈,设计了一套具有一定通用性的机器人虚拟仿真系统,并在系统中对虚拟物体采用分类策略成功地将AABB与SWIFT++算法相结合,兼顾了仿真系统对碰撞检测算法的实时性与准确性的要求,有效地解决了效率与正确性之间的矛盾.在算法预处理阶段对非凸物体采用表面凸分解的方法,使碰撞检测算法具有处理非凸物体的能力.实验结果表明,该系统同样适用于服务型机器人,具有一定的通用性,碰撞检测算法比单独使用SWIFT++算法具有更快速的优点.     

隐含多项式曲线曲面拟合次数的确定研究

选用合适次数的隐含多项式曲线曲面描述目标物体是处理和识别目标物体的关键,因而需要在理论上解决隐含多项式曲线或者曲面的次数确定问题.根据目标物体本身的特征,从理论上得出隐含多项式曲线描述物体的次数确定定理,并给出了具体计算公式.该方法首先由给定物体边界的轮廓检测出其驻点数,然后根据驻点数得到拟合隐含多项式曲线方程次数的下界,进而推广到三维物体的隐含多项式曲面拟合次数的确定.最后给出的应用实例进一步验证了算法的有效性与可操作性.     

适应物体形状的虚拟手抓取

目的 虚拟手抓取是虚拟交互中的核心技术之一,直接影响沉浸感。已有的虚拟手抓取规则基于接触点法矢夹角和接触点与体心连线的夹角,但在部分形状上不能正确抓取。为此提出一种适应物体形状的抓取规则。方法 针对长方体、球、圆柱这些构成物体的基本几何体,利用形状特征和手指抓握的接触关系制定抓取规则：1）长方体的规则是至少有3个不共线的接触点,并且一对接触点法矢夹角超过90°;2）球的规则要对接触点和球心的空间关系进行计算;3）圆柱的规则根据接触点是否在曲面上,使用长方体规则,或是仿照球的规则判断。对于需要使用多个几何体描述外形的复杂物体,先按照这3种基本几何体分解、单独计算,然后筛选出其中不稳定状态的几何体,把整体的接触点位置、法矢信息集中在这些不稳定状态几何体上,用单一几何体的抓取规则计算整体的抓取。同时加入力矩平衡可能性的计算,抓取规则和力矩平衡二者都满足才判定抓取成功,进一步减少了错误判断的发生。结果 使用unity3d构建虚拟场景,并用neuron的数据手套采集人体、手指数据,进行虚拟交互的仿真。该方法可以正确处理类似水杯这样的多几何体组合物体的抓取判断。结论 本文提出了基于物体形状的抓取规则,和用简单基本形状分解复杂物体的计算方法,准确计算抓取,符合直观感受。     

多移动机器人路径规划仿真平台研究*

多机器人路径规划仿真平台(multi-robot path planning simulation platform)是通用的多机器人路径规划及协调与合作系统。该系统能将机器人状态数据及时地以二维图形方式显示,并且能模拟现实工作环境,监测机器人动作,检测机器人与环境物体间的碰撞,通过一系列仿真技术,使得原来必须用实际机器人作为对象的研究活动在一定程度上转移到计算机中虚拟进行。比较详细地描述了仿真平台系统的设计原理、模型结构和运行方式,并讨论了构成系统的关键技术特点。     

多种燃料锅炉效率曲线的辨识方法

多种燃料锅炉的运行优化是钢铁联合企业节约能源的一个主要方法,但是这种锅炉的效率曲线的辨识却是一个复杂而困难的非线性最小二乘问题。借鉴大系统递阶算法的思想,本文提出了一种新的两级递阶辨识的算法。这种算法通过预估关联量,将非线性最小二乘问题转化为两级线性最小二乘问题。实验的结果证明:这种算法是一种有效的算法。     

仿生机器鱼的动力学仿真

仿生机器鱼的研究受到各国越来越多的研究工作者的重视,并取得了一定的成果.本文着重研究了仿生机器鱼的尾鳍的动力学并建立了仿生机器鱼的运动模型,并对该模型进行了计算机仿真,研究探索了仿生机器鱼的前进速度与尾鳍摆角、摆动频率、摆动幅度之间的关系.     

人体三围特征计算的研究与实现

文中提出了一个基于多边形逼近和凸包球取的人体三围特征计算方法。首先给出了一个具有确定性的高效的多边形逼年算法，运用该算法对人体横截面边界进行特征化处理，再通过特征识别抽取人体三围的特征多边形，最后通过计算凸包的方法获取人体三围特征值。文中提出的方法已运用于一个综合化的服装ＣＡＤ系统中。     

表的等价性的NP完全性的讨论

本文给出了表的等价性判定的一些结果：三元可满足性问题，表达式的ＮＰ完全性，表的ＮＰ完全性，还给出了函数依赖对表的影响，强等价性的复杂性的一些讨论。为对表的进一步研究屯指出了方向。     

独立边界自增强方法

提出了独立边界的自增强算法.使用反复随机搜索获得各种可能的独立边界轨迹;使 用搜索轨迹的自增强代替过去的固定点的领域增强方法;采用搜索轨迹的积累技术代替过去的 迭代操作.实验证明:该方法克服了过去的方法对噪声和局部错误极度敏感的缺点,能够在进行 边缘增强的同时有效地抑制噪声.     

计算机仿真系统的可信度评估

相似理论是计算机仿真的基础,它在建立仿真模型、仿真可信性评估等方面都有很好的指导作用,在文中分析相似理论中的序结构定律的基础上,将序结构定律运用于计算机仿真系统的相似评定中,并给出了具体的算法。对如何评估仿真系统的相似度问题,在理论上作了一定的研究和探讨。     

溴代胞嘧啶对三螺旋DNA稳定性的影响

研究了三螺旋ＤＮＡ中胞嘧啶被５－溴有包嘧啶取代后的稳定性问题。通过建立ＣＧＣ、ＣＧＢｒＣ,ＢｒＧＣ和ＢｒＣＧＢｒＣ４种模型。并２ＩｎｓｉｇｈｔⅡ软件包中的Ｄｉｓｃｏｖｅｒ程度进行计算模拟,骼５－溴胞嘧啶取代三螺肇ＤＮＡ分子中的胞嘧啶后,整个分子的稳定性与有所降低。同时,当用５－溴胞嘧啶取代三螺旋ＤＮＡ不同链上的胞嘧啶时,被取代链的碱基堆积能显著增高,导致分子人稳定性降低,但被取代链和相邻链同相互和     

一元n次多项式根的展开公式及其求根算法

本文获得了一元n次复系数多项式根的展开公式，给出了求出方程的任意精确根的一个新的算法。利用该算法，可以用求根公式得到任意精度的初始值，用一个公式可以计算出全部的根。     

并发代码的继承问题

文献[1]提出了一种新的刻划并发行为的方法.本文继续讨论这种方法在面向对象的程序设计中是如何解决并发代码在继承过程中的冲突问题的.     

汉字识别技术中手写汉字书写变形规律的研究

现有手写汉字识别技术在工整书写字体识别上已达到实用化要求,但对于难度很大的自由手写体还不能较好地予以支持,这方面的研究基础上还是一片空白,文中试图显化表达汉字书写时发生变形的内在规律,相应地将汉字识别过程转化为判断输入模式是否为给定参考模式的合法书写变形的计算过程。