基于几何形状的点集聚类

针对传统的基于距离计算相似性聚类方法的局限性,提出一种基于几何形状的点集聚类方法.该方法可以从离散的点集中提取出具有某种拓扑几何形状特征的目标对象.实验证明,该方法可以有效地检测分布呈小饶度的曲线形状的点集,在一定程度上克服了基于距离检测方法的局限性,可以在工程图纸识别、计算机视觉、遥感识别等领域得到应用.     

鲁棒的高阶双边滤波去噪算法

提出了一种统一的局部高阶双边滤波算法.与传统的双边滤波去噪算法不同,该算法通过引入鲁棒统计理论获得模型表面较为准确的几何属性;进而在曲率空间中对包含主曲率和Frenet标架的表面几何属性进行各向异性的滤波,既有利于保持模型的细节,又能保证曲面的光滑性;与此同时,优化各个顶点的法向;最后在优化后的几何属性引导下,在几何空间中进行高阶双边滤波去噪.实验结果表明,即使在大噪声的情况下,该算法仍然能够有效地保持模型细节,避免模型的收缩和顶点漂移.     

高斯曲率约束的MRG骨架提取优化算法

三维模型的骨架保持了模型的拓扑特性,并被广泛应用于模型相似性比较、计算机动画及压缩等领域.根据多分辨率Reeb图的原理,提出了一种基于离散高斯曲率约束的骨架提取优化算法.通过计算网格顶点的离散高斯曲牢判断曲面局部凸凹特性,以获取模型表面的双曲极值点作为约束点;并依据约束点及其邻域的μ函数值产生的分裂线进行区域细分,获得子连通区域、确定关节点、形成优化的骨架结构.实验结果表明,该算法有效地突出了模型的拓扑分支特征以及模型表面的细节,提高了骨架提取的精度和效率.     

基于曲率流的点模型编辑方法*

为了对点模型表面进行保细节的自由形状编辑,提出了一种基于曲率流的点模型形状编辑方法。该方法定义了基于平均曲率流的光顺算子,通过此光顺算子获得点模型不同光滑程度的曲面表示。运用对应曲面上点之间的向量差进行相应几何细节的抽取,在相邻的曲面表示之间将几何细节剥离出来。用户可以在不同的曲面上进行自由形状编辑,而无须关心几何细节。在变形后的曲面上再将相应的几何细节映射回去,实现对模型保细节的变形。实验结果表明该方法是一种有效的点模型造型算法,在变形的同时,有效地保持了模型表面的细节特征。     

基于多特征相似度曲线曲率检测的关键帧提取

网络多媒体的迅猛发展和普及使得对海量视频信息进行快速和低成本管理的需求日益迫切,而关键帧可以大大减少视频索引的数据量,同时也为查询和检索视频提供了一个组织框架。针对现有关键帧提取算法存在的特征选取单一、阈值选择困难和视频类型局限性等问题,提出了一种基于多特征相似度曲线最大曲率点检测的关键帧提取方法。算法利用多特征融合的相似性度量来捕获视频内容的显著变化,弥补了单一特征对视频内容描述不充分的不足,且基于滑动窗口的检测算法无需阈值选择,可以实时、局部地提取关键帧,解决了传统算法计算量大、通用性差的问题。最后通过实验利用一种保真度评估标准验证了该算法的有效性。     

基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征表征方法

干涉条纹特征是主动声呐目标识别所依据的重要特征之一。在浅水域环境中,声波能量传播特性较为复杂,信号会经过发射源到目标以及目标到接收器这2条不同的路径,目标的散射特性在声波的入射模式和散射模式之间相互作用,使得主动声呐干涉条纹呈现弯曲的结构。为对干涉条纹特征进行表征,提出一种基于曲率和的声呐特征提取方法。根据浅海声场主动声呐频率-距离干涉条纹图得到一段区间内的干涉条纹曲线散点曲率值,利用曲率求和的方法刻画条纹的弯曲程度,进而表征这一区间内的条纹特征。在理想波导环境下计算刚性球体目标在不同频率段下的曲率特征,通过统计平均值的方式得到平均曲率和为0.6左右,从特征表征结果可以看出,曲率和可通过统计离散点曲率强度描述干涉条纹特征,且在同一环境条件下,发射频率越大时曲率和强度越小。根据实测数据进行计算得到曲率和为0.512,实验与理论结果较为吻合,表明通过该方法可以获取主动声呐干涉条纹特征,进而实现目标识别和探测。     

曲率半径对双层药型罩EFP战斗部成形及侵彻的影响?

利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件研究了药型罩曲率半径对双层药型罩EFP战斗部成形及侵彻特性的影响规律。数值计算结果表明,当药型罩曲率半径的相对值在0.67~0.93时,弧锥结合型双层药型罩EFP战斗部可成形具有良好外形的侵彻体;此时,成形侵彻体的最大侵彻深度约为1倍装药口径。试验结果表明,双层药型罩EFP战斗部成形侵彻体能够有效击穿2层2 cm厚45#钢靶,成形侵彻体对钢靶侵彻的开口形状近似呈现圆形,是具有相同装药结构EFP战斗部成形侵彻体侵彻深度的2倍左右。研究结果可以为双层药型罩EFP战斗部结构优化设计提供参考。     

三维曲面的特征描述和特征匹配

本文提出了一种新的三维曲面特征描述算法,将二维图像上的特征描述思想推广到三维网格。算法将三维网格表示成从顶点到高斯曲率的映射函数,从而获得可类比于二维图像的相似性。借助于法线和梯度建立局部球坐标系,通过二维统计直方图对特征点邻域的几何信息进行描述,使得特征描述具有平移、旋转和缩放不变性,最终生成128维的特征向量(特征描述符)。基于特征向量,我们实现了多分辨率和异拓扑网格下的特征匹配,展示并分析了实验结果。本文的研究动机来源于三维扫描建模以及多视点三维重建技术中对特征描述和特征匹配的需求,主要的应用方向包括:扫描配准、模型注册、动画跟踪、对称检测和模型检索。     

基于采样密度和流形弯曲度的动态邻域算法

针对流形学习的邻域优化问题,提出一种动态邻域的算法。基于局部采样密度和流形弯曲度估计切空间,并为所有样本点动态地选择邻域,其参数可通过计算残差自动确定。实验结果表明,将这种算法应用于ISOMAP后,邻域得到进一步优化,嵌入结果也更加准确。