基于DEM-FEM的污泥干化水分检测装置落料冲击特性与疲劳寿命分析

本文采用离散元和有限元方法(DEM-FEM),基于DEM-FEM对污泥干化水分检测装置进行数值模拟分析,深入研究取料机构的落料冲击与疲劳寿命等特性,得到了不同颗粒粒度下的冲击载荷分布、不同取料角度下的冲击特性、不同激励下的模态振型、幅频响应变化规律,以及不同载荷下的疲劳寿命分布和安全系数分布规律。结果表明,颗粒粒度与取料角度对冲击特性有显著影响,取料机构前进时电机的频率与结构固有频率的避开率达到24%,其结构稳定可靠;在正常轻度载荷下,能承受的应力循环次数为1×108;在100 N重载下,最小安全系数约为0.54,连接杆处易发生疲劳失效与断裂。该研究结果可为污泥干化设备的设计和研发提供一定的参考。     

面轨道特征的矩形排样与加工路径优化方法研究

为了解决实际生产中遇到的一种带有面轨道特征的矩形排样问题,重点研究了自 适应遗传算法和图论相结合的优化方法,极大提高了切削加工效率。该方法将路径优化问题转 化为一个考察无向图连通性问题,并利用遗传算法在解空间中进行全局搜索,以寻找加工路径 最优解,并按照BL 定位策略完成对矩形的排样。通过对遗传算法的改进：①对初始个体基因 位的合法性判断,并利用深度优先遍历结果评估个体性能的优劣;②交叉、变异算子均采用自 适应机制,并且执行变异操作的对象限定为一条染色体上的断点集,极大提高了算法的性能。 最后,通过实验验证了该算法在绝大多数情况下完全可以找到满足需求目标的结果,是一种非 常可靠的方法。     

一种改进的三维人脸重构方法

提出一种改进的三维人脸重构方法。该方法采用基于单个相机的双目立体视觉系统对人脸进行采样,根据人脸对称性假设,运用补洞与纠错技术进行自动点云优化。继而采用简化的Candide-3模型作为细分初始控制网格,局部加细地进行细分曲面分层次拟合操作,采用测地线映射技术对不同表情进行归一化,并分别建立人脸数据库。实验结果表明,采用单相机立体视觉系统在提高重建精度的同时,很大程度上避免由于双相机拍摄不同步引起的重建鲁棒性降低问题。而采用细分曲面作为存储结构,在节约空间的前提下,为分层次比对筛选提供理论支持。该系统成本较低,适合在许多领域推广应用。     

适用于动态对焦的高精度灵活标定方法*

处于动态对焦过程及不同对焦状态下的相机内参会不断变化.文中通过在镜头对焦环上加装角度传感器的方式,提出基于动态对焦过程以主距增量为参数的相机模型,实现任意对焦状态和距离下相机内参数的求解.利用定制的三平面立体标定靶,设计一种高鲁棒性的标定方法.与传统模型相比,该模型基本未增加额外约束条件,可操作性较强.实验表明,文中模型及相应标定方法具有更强的图像校正能力,从而提高摄影测量精度.     

基于FPGA监听的图像采集与预处理方法

针对民用相机原有USB2.0接口技术存在传输速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列（FPGA）监听与USB3.0传输的图像预处理方法.在不破坏相机结构的前提下,利用FPGA强大的并行计算能力,通过外挂监听的方式对图像数据进行实时采集与预处理操作,预处理结果可以通过USB3.0接口与上位机进行快速传输通信,在大幅节约图像传输时间的同时,将部分预处理工作前置于硬件中完成,达到快速获取预处理归一化图像目的.详细介绍系统的设计思路和结构,分别在软件和硬件层面上进行测试和实验数据验证.结果表明,系统具有接口友好、性能稳定、集成度高、使用灵活和实用性强等特点.     

基于双目被动立体视觉的三维人脸重构与识别

提出一种基于双目被动视觉的三维人脸识别方法, 该方法采用非接触式的人脸信息采集技术, 利用图像中弱特征检测方法实现双目视觉中的人脸检测与初步视差估计, 运用基于复小波的相位相关技术对人脸表面进行亚像素级小区域匹配, 重建人脸三维点云信息. 通过可调训练次数的神经网络技术实现多层次人脸曲面重建, 并结合人脸2D图像对重构曲面进行仿射归一, 继而迭代地进行特征提取与识别过程. 实验结果表明, 双目视觉方法使人脸信息采集过程友好隐蔽; 在对应点匹配中, 运用复小波的相位相关算法可获得密集的亚像素精度配准点对, 用神经网络方法可正确重建人脸曲面. 识别过程对环境以及人脸位姿表情等鲁棒性强. 该系统成本十分低廉, 适合在许多领域推广应用.     

基于标签化匹配区域校正的双目立体匹配算法

双目立体视觉是一种精准有效的测量方法,由此文中提出基于标签化匹配区域校正的双目立体匹配算法.以常规图割算法为基础,通过匹配块的空间几何信息校正匹配区域,获得更高亚像素级精度的匹配视差.首先,根据标签及空间几何信息确定校正变换,充分利用左右两图匹配区域的像素信息.然后,不断更新获选标签,找到使全局能量最小的标签.最后,依据左右一致性准则及均值滤波细化视差图.实验表明,文中算法有利于寻找良好、平滑的分段线性视差图,在处理边缘区域和遮挡区域时精确度较高.     

基于拓扑约束释放与重构的变结构设计技术研究

针对拓扑约束型模型难以进行变结构处理的问题，提出了一种约束释放、形状变形、拓扑重构的变结构设计方法。对三维实体进行面片分解以形成面片族，结合增减关键点的策略，以使每一曲面点集的局部拓扑关系确定化，只记录实体点集的数据而释放其拓扑连接关系。通过对约束释放的拓扑自由面片进行细分操作，并运用工具对其进行编辑，实现了变结构处理。对编辑完成的面片进行优化和拓扑重构操作，完成变结构的过程。最后给出了应用实例。     

基于被动立体视觉的脚型建模与比对方法

为了解决个性化鞋楦开发中三维脚型获取与检索困难的问题,提出一种三维脚型精确建模与比对方法.运用已标定的双目照相机拍摄立体图像对,进行足部整体视差估计;在对立体图像对进行自动预处理后,采用非接触式的信息采集技术,运用基于复小波的相位相关技术对足部表面进行亚像素级小区域频域匹配,考虑顺序匹配约束、连续性约束和相关性约束条件,重建足部密集三维点云信息,并自动拼接不同角度点云生成相应的足部三维模型;对其归一化后,提取其高阶矩向量进行比对,为后续的三维鞋楦设计提供必要信息.实验结果表明,该方法使足部信息采集过程快捷可靠,重建过程不需要人工干预.