基于区域划分的各向异性四边形网格重建方法

针对四边形网格模型中数量众多的四边形单元影响图像处理和曲面重构效率的问题,提出一种新的生成各向异性四边形网格算法,以去除冗余单元,减少单元数量。在已形成的四边形网格模型的基础上利用区域划分与多次各向异性法相结合的技术方法,实现了在同一网格模型不同区域设定不同的各向异性,合并数量不同的四边形单元,形成不同的网格密度。实例验证表明,算法在不降低网格模型相关指标的前提下,能够最大程度减少单元数量,对具有平坦区域的网格模型有更好的效果。     

一种新的区域增长相位去包裹算法

相位去包裹是分析光学干涉系统相位图的一个关键环节,受各种噪声或欠采样的影响,传统的去包裹算法不能很好地恢复真实相位,误差会沿去包裹方向扩散,在真实相位图上形成"拉线"现象.提出了一种新的在品质图导引下基于路径预测的区域增长去包裹算法,该算法具有较强的抗噪声性能,即使存在少量欠采样点时仍能较好地去包裹.将其应用于三维面形测量中,可以有效地解决由于噪声、欠采样、低信噪比和低调制度等原因造成的相位畸变对正常去包裹的影响.文中给出了具体算法,并对人体石膏像模型进行了去包裹,结果验证了该方法的有效性和可行性.     

基于单片机的增量式编码器计数系统

应用于工业环境中的各种仪器检测设备的抗干扰能力是衡量一台仪器质量好坏的重要指标。针对应用于轨道检测设备的增量式旋转编码器计数系统,通过对编码器输出信号进行去抖动脉冲输出,然后在对信号实现四倍频细分的情况下,利用STC增强型单片机的可编程计数器阵列(PCA)模块的捕获输入有效沿的功能,在输入信号的上升沿和下降沿均产生中断,从而实现对增量式编码器输出脉冲的计数工作。该系统具有较高的抗抖动和频率响应能力,可实现可逆计数。     

基于嵌入式视频监控的人脸检测系统设计

针对视频监控系统智能化的要求,提出了一种基于嵌入式视频监控的人脸检测设计方案。采用在ARM-Linux操作平台上建立Servfox流媒体服务器,实现USB摄像头的视频采集和传输。在客户端首先采用帧间差分更新背景模型的改进算法获取运动目标,减少视频中运动目标对背景模型的影响,且为人脸目标的检测缩小了范围。在运动目标区域内,通过Ada-Boost人脸检测算法,最终获得人脸位置。结果表明,系统对人脸检测效果良好,准确率可达95.2%,检测时间22～27 ms/frame,满足视频监控的实时性要求。     

基于激光扫描的足部三维测量仪设计

个性化鞋楦设计是社会发展的必然趋势,足部测量仪的研制成为了一个重要课题.提出了个性化足部扫描测量仪的设计方法,介绍了仪器的测量原理以及标定方法,设计出控制系统、光学系统、移动平台和图像采集模块来实现快速足部扫描.经过自行开发的软件控制系统执行图像提取与数据分析,即可在短时间内重建出所测量的足部轮廓.最后,对足部进行了实际扫描,该过程可在10s之内完成,测量误差小于0.5%.得到了很好的结果,满足工业设计的要求.     

由约束最小二乘方法改进的图像恢复方法

介绍了图像退化模型和约束最小二乘方法（包括参变维纳滤波方法和平滑约束最小平方滤波方法）。参变维纳滤波法和平滑约束最小平方滤波法在图像恢复的过程中分别有对图像锐化和平滑的作用。结合这两种方法的特点，本文由约束最小二乘方地方法推导出改进的图像恢复法。这种图像恢复方法具有前两种方法的优势。试验证明，用改进的图像恢复方法恢复图像比用参变维纳滤波法恢复的图像更平滑，信噪比更大；比用平滑约束最小平方滤波法恢复的图像的边缘更突出，有更好的视觉效果。     

一种改进AKAZE特征和RANSAC的图像拼接算法

针对传统图像描述方法在图像对变化复杂时特征点配准精度低,且传统RANSAC算法计算稳定性差的问题,提出一种结合改进AKAZE特征与RANSAC算法的图像拼接算法。利用AKAZE算法构造非线性尺度空间提取图像特征点,采用卷积神经网络描述符生成128维特征向量描述图像特征点,通过精简特征点并在迭代中设定嵌套阈值改进RANSAC算法得到最优变换矩阵模型,结合最佳缝合线算法和多频段融合算法对变换后的图像进行拼接。实验结果表明,和传统AKAZE算法相比,该算法在图像对的视角差异和光照差异较大时,配准精度分别提高12.60和6.99个百分点,改进后的RANSAC算法计算时间较改进前缩短4.17ms,图像拼接精度更高。     

图像恢复中有约束最小平方滤波技术研究

图像复原是利用退化现象的某种先验知识（退化模型）,按退化的逆过程重建图像的技术.分析了有约束最小平方滤波方法的理论,得出只需图像噪声均值和方差的知识就能对图像实行最佳复原,最后给出了对一幅图像进行圈积模糊和加高斯噪声操作,然后进行复原的实例.     

NURBS曲面重构与点云-曲面误差分析

通过对某汽车零件进行光栅扫描、解相和去包裹处理,获取物体三维点云数据,对点云数据进行降噪、精简和网格化处理。然后根据点云曲率分布云图将点云数据分割成11块区域,首先对A区域点云数据进行曲面拟合,生成4×4阶均匀曲面,然后对其余分块点云数据分别进行曲面拟合,最后通过曲面延伸、拼接、倒角、修剪等处理,获取物体NURBS自由曲面,总体点云-曲面误差为0.2645 mm,并且曲面间符合G1相切连续和法向曲率连续,解决了在曲率较大的地方拟合误差较大的问题,提高了曲面的重构精度。     

基于压电陶瓷驱动器的模糊PID控制设计

分析了常规PID控制的不足,阐述了模糊控制原理、模糊PID控制设计以及模糊PDI的建立,并通过常规PID控制下与模糊PID控制下的压电陶瓷驱动器的位移响应曲线实验对比,证明模糊PID控制的优点.