三角网格模型错误检测及修复算法研究

三角网格模型在计算机辅助设计中得到了广泛的应用,但是由于模型常见的一些错误给后续处理带来了极大的困难.针对这个问题,在对常见错误分析的基础上,通过建立相应的数据结构,系统地提出了处理各种错误的算法,最后通过实例验证了算法,取得了理想的修复效果.     

基于双目标模型的时空上下文跟踪算法

传统的时空上下文跟踪算法在更新目标模型时不考虑跟踪结果的有效性,故目标被长时间遮挡后,目标模型容易被错误更新且难以修正。因此,本文提出了一种基于双目标模型的改进时空上下文跟踪算法以解决错误更新问题。该算法引入一个辅助目标判别模型来评估时空上下文算法跟踪结果的有效性,并根据评估结果对目标模型进行更新。辅助模型使用目标的局部纹理信息而不是相关性信息作为特征,在目标被长时间遮挡后也能准确评估更新内容的有效性,并能在遮挡结束后修正错误更新的目标模型。在多组数据集上的实验表明,改进算法在测试数据集上的跟踪成功率为82%,中心偏差为8pixels;在长时间遮挡等干扰情况下的跟踪精度比原时空上下文算法有明显提升,实现了目标的可靠跟踪。     

[材料成形中的数字化与智能化产品设计]法向算子和D2算子相结合的铸件三维模型分类算法

为了解决铸造生产中相同类型铸件的历史工艺复用问题，提出了一种法向算子和D2算子相结合的铸件三维模型分类算法。该方法从三维模型的面特征和点特征信息出发，分别提取三维模型的法向算子和D2算子特征描述符，通过度量新铸件模型和各类别模型特征描述符的相似性实现铸件模型分类。在企业实际生产的铸件模型库中的实验结果表明，该方法对常见的铸件类别有很好的特征识别效果，解决了D2算子作为预分类器时处理部分复杂模型时存在的特征不敏感的缺陷，可以获得准确率高的分类结果。     

基于组合代理模型的箱形梁轻量化设计

文中针对常见的3种代理模型多项式响应面（RSM）、径向基（RBF）神经网络以及Kriging模型在结构优化中的代理效果进行对比研究。以桥式起重机箱形梁轻量化为例，分析了3种代理模型在确定系数下的代理效果，并以此为依据提出了1种适用于该优化案例的组合代理模型。最终，以智能算法与梯度算法的组合算法对得到的4种代理模型寻优，并将寻优结果通过有限元模型进行验证。实际工程案例表明，基于代理模型的结构优化算法，在保证优化效果的前提下，大幅度提高了优化效率。     

基于网格的边界元容错处理算法研究

注塑模冷却过程模拟大都采用边界元方法,采用型腔的表面模型来取代中心面模型虽然可以解决CAD和CAE的无缝集成。但在实际应用中,由各种CAD模型生成的求解域表面网格STL文件往往存在多种缺陷和错误,导致边界元矩阵形态变差,所得到的方程组难以收敛甚至无法求解。为此本文提出了边界元容错处理算法,该算法基于网格和边界元矩阵的特点,提出了几何影响因子的概念,基于网格分区信息,采用面积法来判断源点是否和场单元重叠,在矩阵计算前就查找出对矩阵形态造成致命打击的网格错误,保证了线性方程组具有良好的收敛性,实现边界元对网格的容错处理。     

快速成形中STL模型的自动修复方法与软件研究

STL数据模型是当今商用RP系统广泛采用的CAD到RP的数据接口，已成为RP工业界的事实标准。由于STL数据格式本身的缺陷、CAD造型过程中的人为错误以及CAD模型表面三角化方法所存在的问题，致使得到的STL文件所表示的面化数据模型常出现错误，导致RP后续的切片、加工过程不能正常进行。在分析STL模型常见错误的基础上，提出了相应的自动诊断和修复的方法，基于VisualC++6.0研制开发了STL模型自动修复的软件系统。     

基于数学形态学的激光拼焊熔池图像处理研究

基于拼板激光焊接工程中的实时检测系统，应用数学形态学中的相关图像处理技术，提出了一种新的熔池图像处理流程模型，并通过实验得到了三种清晰的熔池边缘图像，同时验证了该模型的正确性。将算法与经典算法进行比较，证明了该算法对于激光拼焊的适用性和鲁棒性。     

应用序贯相似检测的基本矩阵快速鲁棒估计

提出了一种基于序贯相似检测( SSDA)的快速鲁棒基本矩阵估计算法来估计基本矩阵.在最大后验一致性(MAPSAC)算法中引入SSDA搜索最优模型参数,通过及时剔除错误模型减少计算成本函数的累加次数,不仅保持了MAPSAC的良好鲁棒性,而且有效减少了算法的计算量.用M估计算法对改进的MAPSAC算法获得的初始内点集进行优...     

OpenGL在金属功能零件LOM切片软件中的应用研究

介绍了LOM切片软件中STL文件可视化的方法,利用OpenGL技术实现了STL模型的线框图形和三维实体真实感的显示,并给出了具体算法,实现了直接查找STL源文件以及切片处理后文件的错误.     

多工序质量检验计划的多目标优化蚁群算法研究

针对常见的串行多工序抽样检验方式，建立了工序间质量水平传递模型和质量检验成本模型，提出基于Pareto解评价的多目标优化蚁群算法；通过定义多目标解与理想解的相对距离为蚁群算法的启发函数，激励蚁群搜索可行解空间并发现最优解集；应用多目标优化蚁群算法解决质量检验计划优化问题取得了较好效果。     

多数据仓库环境下的主动数据更新算法

为了构建支持群体决策的数据仓库，分析了传统数据更新算法及数据仓库模型的局限性，提出了一个支持群体决策的多数据仓库模型。该模型在传统数据仓库模型的数据源和数据仓库之间增加中间处理层，支持灵活的多数据仓库数据更新和管理。基于该模型，给出了支持多数据仓库的主动数据更新算法，并证明了算法的正确性和可行性。实验表明，该算法能够为多数据仓库系统有效地更新群体决策信息。     

注射模浇注系统位置优化设计

通过对注射成形制品常见缺陷及其成因的分析，确定良好的浇注系统位置是提高塑件质量的重要途径。将数值模拟和优化算法相结合，以熔体同时到达型腔末端为优化目标，对注射模浇注系统位置优化设计进行了研究。通过两个算例证明了所采用的优化模型及算法是有效的。     

基于时序建模的监护数据分析方法研究

家庭远程监护系统融合远程医疗和智能住宅的思想，在家居生活中实现了护理和身体健康状况远程监护功能。系统的关键功能是连续监测获得生理参数进行实进分析处理，识别出异常状况。本文提出了一种适用于家庭远程监护系统的监护数据分析方法，对不同年龄、性别、体质、疾病的监护对象，建立因人而异的监护报警模型，实现异常状况识别。此方法以生理参数时间序列建模为基础，应用最小二乘算法辨识模型参数；同时基于最终预报误差准则确定模型阶数，提高了模型精度。通过将上述算法应用于PhysioBand生理参数数据库的数据进行建模分析，通过模型的似合度评估，验证此算法的可行性。     

基于扩展卡尔曼滤波的镍氢电池SOC估计

针对电池SOC估计所用安时积分法的缺陷,本文采取了EKF(扩展卡尔曼滤波)算法,在描述电池模型系统的状态方程和观测方程上应用这种算法估算SOC值。通过实验看到了,EKF算法不存在安时积分法的误差累积问题且有对错误初始SOC值的自我纠正能力,而且较为精确和稳定,其估算误差的小于5%。     

载波相位误差对干涉仪的影响及纠正方法

提出了两种干涉仪解模糊算法,在同一角度不同误差水平和不同角度相同误差水平两种情况下,对两种解模糊算法分别进行了蒙特卡罗仿真,结果显示,算法二具有更好的解模糊性能.对算法二在大载波相位误差情况下出现的解模糊错误进行了纠正处理,它不仅可以误别出错误,而且能够重新恢复出正常误差范围内的入射角测量值,从而避免了卡尔曼滤波器发散.     

载波相位误差对干涉仪的影响及纠正方法

提出了两种干涉仪解模糊算法,在同一角度不同误差水平和不同角度相同误差水平两种情况下,对两种解模糊算法分别进行了蒙特卡罗仿真,结果显示,算法二具有更好的解模糊性能.对算法二在大载波相位误差情况下出现的解模糊错误进行了纠正处理,它不仅可以误别出错误,而且能够重新恢复出正常误差范围内的入射角测量值,从而避免了卡尔曼滤波器发散.     

增材制造中基于体素的并行偏置填充算法

为了提高增材制造处理时偏置算法计算效率，解决轮廓互相交和自相交问题，提出一种基于体素的并行偏置算法。该算法首先将待填充切片转换为图像结构，并记录交点线段索引，以实现信息继承；然后利用图形处理器(GPU)多线程执行，并行完成轮廓的填充和偏置运算；最后将信息还原为矢量图形结构时，利用线段索引减少计算结果的数据量，实现模型的GPU并行化偏置。通过实验验证了算法的有效性，且有效避免轮廓相交问题，与已有算法相比显著提高了处理效率，尤其适用于复杂模型的偏置填充。     

基于动态局部体素模型的四轴加工干涉研究

针对模型求交方法导致的刀具干涉处理算法的效率瓶颈问题,对三角网格模型的特点、体素模型建立与优化、刀具干涉检测和处理等方面进行了研究分析。通过对截平面法和传统全局体素化算法的特点的归纳,建立了一种动态地按需建立局部体素模型,并且实现了模型相邻局部之间的数据复用;基于动态局部体素模型设计了三角网格模型四轴加工路径,提出了刀具干涉快速检查和处理算法,并利用光固化立体造型格式作为输入模型进行了测试实验。研究结果表明:动态局部体素化算法能够在相同内存容量下提高大尺寸三角网格模型体素化后的体素精度,基于动态局部体素化模型的干涉检测和处理算法具有较高的效率和准确性。     

空间机器人逆动力学实时仿真技术的研究

利用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程推导了平面２杆带柔性的空间机器人手臂的动力学模型。通过对所得到的非线性动力学模型加以处理，并借助于轨迹规划，得到了逆动力学控制问题的快速有效方法。仿真结果表明算法正确可靠，实时性好     

动态测试信号处理中时-频域变换算法的讨论

针对测试信号处理中时-频变换运算时常见的几种错误，如对功率有限信号和能量有限信号套用同样的公式进行计算；直接将计算得到的离散谱线值连成连续曲线作为“连续频谱”的图形；频域图形的纵坐标表述常发生量纲上的错误等，本文通过典型的算例，分析了发生上述错误的原因，讨论了FT，FS，DTFT和DTFS的涵义以及频域表述的量纲，并强调指出：DTFT所得到的频域图形原本就是连续频谱，在考虑时窗函数的影响后，在变换式中可以以任何非整数值运算，从而达到将频谱任意“细化”的要求。