视图的可构性分析及其空间构形方法的研究

通过对视图可构性条件的研究,指出单面视图都是可构视图;两面单框视图为对应同类形图框且含有同面点集时是可构视图;两面多框视图的各封闭图框中,至少具有一对对应同类形图框,且在该图框中含有两个相互平行的同面点集时是可构视图。归纳了由可构视图进行构形设计的基本方法:首先构造出满足该视图投影条件的最大点群域,然后用不同性质的截切面来切割该最大点群域,构造出的形体应随截切面性质及位置的不同而变化。     

两面多框可构视图中存在不可构表面的条件

对两面多框可构视图中存在不可构表面的条件进行了研究,指出当两面多框可构视图中存在有对称同类形图框,则该对称同类形图框分别为形体上两个不可构表面;当两面多框可构视图中存在不含有同面点集的对应同类形图框时,则该对应同类形图框亦为形体上一个不可构表面;当两面多框可构视图中存在含有同面点集的对应多边形图框（非三角形）,且该图框线中至少有一对应边与同面点集同向倾斜或斜交时,则该对应同类形图框亦为形体上一个不可构表面;当一投影直线与一封闭图框对应,且该封闭图框线不与视图中两同面点集出现部分重合时,则该封闭图框亦为不可构表面。     

可展开天线中索网结构的形态分析与设计

针对可展开天线这一大跨度索梁组合结构体系,提出了一种可以考虑体系中梁单元影响的天线索网结构形态设计方法。该方法将可展开天线中的索网结构划分为具有确定形状要求的内部索网及与刚性外框相连的边界索网两部分。对于内部索网采用平衡矩阵分析法优化计算出索网中各索段的合理预张力值;对于边界索网则通过跟踪其与天线梁单元连接节点在预张力作用下的位置变化来计入天线刚性外框对索网的影响,并通过对形状变化后的索网进行迭代计算来得到各索段的预张力分布值。依据该文方法编制了相应的迭代计算程序,并通过算例分析验证了上述方法的正确性。     

三维连续体结构仿生拓扑优化新方法

Wolff法则是指骨骼通过重建/生长,保证骨小梁方向趋于与主应力方向一致以不断地适应它的力学环境。根据Wolff法则,建立了一种新的拓扑优化的准则法。该方法的基本思想是:(1)将待优化的结构看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,骨骼的重建过程作为三维连续体结构寻找最优拓扑的过程;(2)用构造张量描述正交各向异性材料的弹性本构;(3)重建规律为结构中材料的更新规律。通过引入参考应变区间,材料更新规律可解释为:设计域内一点处主应变的绝对值不在该区间时,该点处构造张量出现变化;否则,构造张量不变化,该点处于生长平衡状态。(4)当设计域内所有点都处于生长平衡状态时,结构拓扑优化结束。采用各向同性本构模型,即令二阶构造张量与二阶单位张量成比例,分析三维结构拓扑优化。实例进一步验证基于Wolf法则的连续体结构优化方法的正确性和可行性。     

一种深度相机与双目视觉结合的视差估计技术

对于双目视觉立体匹配算法,先验的视差范围估计是影响算法匹配效果和运行时间的重要因素。在双目视觉系统的实际应用中,匹配视图之间的视差范围通常随场景的变化而不断改变,因此需要对视图间的视差范围进行有效的自动估计。针对此问题,开发了一种双模相机,可分时采集场景的灰度图像和深度图像,该深度图像与灰度图像有相同的空间分辨力。在双目视图匹配过程中,通过引入深度图的信息,可约束每一个待匹配像素的视差范围。对于实验室内采集的普通视图对,本文方法相较以视图间视差最大、最小值为约束的方法,匹配速度提高3倍以上,匹配误差减少2%,有效提高了匹配的可靠性和普适性。     

多维多点地震激励下随机K8单层球面网壳的可靠度分析

大跨度空间钢结构的多维多点抗震分析已有不少研究,但针对其随机反应极值分布的研究甚少。传统的基于跨越理论的方法仅在简单的场合和很强的假定下才可得解析解;而扩散过程理论方法仅在单自由度体系等简单情形下才能使用,基于此,将近年来提出的概率密度演化法引入到多维多点激励下大跨度空间钢结构动力反应极值分布的计算中,该法构造了一个虚拟时间过程,建立概率密度演化方程并求解给出随机结构动力反应的极值分布,在安全域内积分即可给出结构动力可靠度。为验证其效率与精度,应用此法求得了多维多点地震激励下单层球面网壳结构的可靠度与极值分布,与随机模拟结果一致,因此引入的算法具有准确、高效和通用的特点。     

一种基于模糊聚类的海量测量数据简化方法

为满足模型简化的几何与工程信息保真性要求,提出一种基于模糊聚类分析原理、直接从海量散乱点简化的方法。通过引入对采样点的几何相似性隶属度来表征被测曲面形状的自然变化,使简化点集倾向于聚集在陡峭区域,并以强制约束相似性隶属度反映设计者对简化点集的工程要求,利于保留点集中蕴含的工程细节特征和指导曲面的后续处理。实验表明,简化导致的形状细节和工程细节损失可得到有效抑制。     

新型串并联机构的运动学分析

目的 为了使柔性化生产线能够快速对不同产品进行生产,缩短对不同机器进行测量的时间,探究所述机构在工作空间方面作为测量机构的可行性.方法 提出一种具有精度高、测量范围大且同时便于携带的工业机器人测试平台;主体为串并混联机构,该机构分为上部和下部,下部为3SPR并联机构,上部为6SPS并联机构,分析其逆运动学来求出运动学逆解;并通过软件对其工作空间的形状和大小进行仿真.结果 列出了机构的9个运动学逆解公式,获得了工作空间的18个极限位置和30条边界.结论 文中所述机构的工作空间体积大,连续无空洞,形状规则而对称;可作为测试平台.     

基于场分布的平面散乱点集B样条曲线重建算法

平面散乱点集的曲线重建是逆向工程研究的核心问题之一。该文在Goshtasby算法的基础上,提出了一种基于场分布的平面散乱点集B样条曲线重建算法。首先,通过估计场强基函数的边界提高量子化效率,生成散乱点集场分布的数字图像;然后,利用图像细化结合改进的BFS(Breadth-First-Search)算法来避免数字图像中由于存在大量冗余分支像素而难以生成脊轮廓的问题;最后,采用加权最小二乘法延长重建曲线,改进Goshtasby算法所得的开曲线在端点处收缩的缺点。实验表明,对于带噪声的平面稠密点集,该算法可有效地重建反映点集形状和走向的B样条曲线。     

改进均衡分布适配的滚动轴承寿命阶段识别

针对不同工况下训练样本与测试样本分布差异导致滚动轴承寿命阶段无法被有效识别的问题,提出改进均衡分布适配的滚动轴承寿命阶段识别方法。采用无重复均匀随机抽样对源域类间样本进行多次均匀随机抽样,得到源域多样本训练集,以减小源域内部样本选择对目标域预测标签的影响;在再生核希尔伯特空间上利用平衡因子μ动态调节边缘分布和条件分布所占权值,并通过迭代的方式不断优化目标域伪标签以减小两域的最大均值差异;利用源域多样本数据集各自的映射矩阵构造多个分类器,经过一致性判别得到目标域样本最终识别结果。在两组滚动轴承寿命阶段数据集上进行实验验证,证明了所提方法的可行性和有效性。     

Efficient depth map compression for view rendering in 3D video

Abstract

A depth map represents three-dimensional (3D) scene information, which is used to synthesise virtual views in 3D video coding. Since the quality of synthesised virtual view highly depends on the quality of depth map, efficient depth coding is crucial for the 3D video system. However, depth map is not directly used for display but to generate virtual views. Compressing depth map using existing video coding techniques yields unacceptable distortions in rendered virtual view. Thus, the depth map needs to be compressed in a way that can minimise distortions in the rendered views. To solve this problem, we propose an efficient depth map compression method for view rendering based on view rendering distortion other than depth map distortion itself. Firstly, we derive relationship between distortion in coded depth map and the rendered view. Then, a region-based video characteristic distortion model is proposed to precisely estimate distortion in view synthesis. Finally, a multilateral filtering is applied as an in-loop filter to reduce rendering artefacts. Experimental results show that the proposed method achieves 2 dB coding gain in terms of PSNR and subjective quality improvement of synthesised views.     

从物象思维中感悟汉字的“触觉”魅力

分析了汉字的构字原理与人文内涵的实质意义,从物象思维中发现汉字的"可触性"为切入点,进而分析了汉字在"实体"创意设计中的汉字造型设计的可行性。并论述了汉字造型与自然环境、人文因素以及快乐生活之间存在着不可分割的密切联系,目的是让更多的汉字具备设计活性与"可触性"。     

实体模型图纸化转换中复合剖的实现方法

提出了通过建立浮动模块的方法，解决了实体模型提取正投影图时AutoCAD系统只能定义单一剖切面而不能定义多个剖切面的问题。笔者列举了提取模型复合剖视图时的各种问题，提出了浮动模块的概念。指出了它的作用、形式及特点，并通过实例说明如何利用浮动模块来构建和变换实体模型的结构与位置，以使复合剖切面单一化和剖切过程简单化。最后结合实例对创建浮动模块的方法和提取复合剖视图的过程作了详细说明。     

A fast and efficient computer aided diagnostic system to detect tumor from brain magnetic resonance imaging

In this work, a simple and efficient CAD (computer‐aided diagnostic) system is proposed for tumor detection from brain magnetic resonance imaging (MRI). Poor contrast MR images are preprocessed by using morphological operations and DSR (dynamic stochastic resonance) technique. The appropriate segmentation of MR images plays an important role in yielding the correct detection of tumor. On examination of three views of brain MRI, it was visible that the region of interest (ROI) lies in the middle and its size ranges from 240 × 240 mm² to 280 × 280 mm². The proposed system makes effective use of this information and identifies four blocks from the desired ROI through block‐based segmentation. Texture and shape features are extracted for each block of all MRIs in the training set. The range of these feature values defines the threshold to distinguish tumorous and nontumorous MRIs. Features of each block of an MRI view are checked against the threshold. For a particular feature, if a block is found tumorous in a view, then the other views are also checked for the presence of tumor. If corresponding blocks in all the views are found to be tumorous, then the MRI is classified as tumorous. This selective block processing technique improves computational efficiency of the system. The proposed technique is well adaptive and fast, and it is compared with well‐known existing techniques, like k‐means, fuzzy c‐means, etc. The performance analysis based on accuracy and precision parameters emphasizes the effectiveness and efficiency of the proposed work.     

基于N4SID子空间辨识的轧机系统性能改进分析

利用N4SID子空间辨识方法对南钢2800 mm中厚板精轧机系统的性能进行了分析。选取轧机的测量信号构成辨识对,利用子空间辨识方法,得到轧机在工作时的高阶动态数学模型。机架在0.63 Hz处有一振动频率,当轧辊旋转频率与该频率一致或接近时容易激发机架振动,对板形和设备正常运转影响较大。实际生产中,精轧机应避免在上述振动频率对应的转速范围36.0~39.0 r&;#8226;min-1内进行轧制,速度调整后板形得到很好控制,表明模型在轧机系统性能改进分析中是有效的。     

跨企业工程更改的多视图建模体系研究

 工程更改管理(ECM)直接影响着产品的开发过程和开发成果,因此必须系统地对更改管理活动进行研究．给出了跨企业工程更改的管理策略,分析了工程更改中的过程、信息、资源、组织和功能建模过程．以过程建模为中心,构建了5个视图建模的关联关系,通过多视图关联分析,形成了系统的ECM建模体系．     

特征图形几何属性的应用与研究

根据形体的形成规律引入形状特征系数S和相对位置特征系数L并结合欧拉公式研究二维投影图与三维形体之间的量化关系。由形状特征系数S和相对位置特征系数L确定形体主视图的投影方向，从而得到最佳的二维图形表达方案；使用欧拉公式可以从二维图形的表达方案中得到三维图形的信息，结合边界条件和运用一些算法，可以达到计算机识别立体图。     

基于虚拟三维环境的参数化方法研究

提出了多视图投影信息的建立方法,根据系统内部特有的三维数据模型,建立了多视图的几何约束和投影的束模型。通过尺寸驱动,实现了复杂工程图的参数化设计。     

Virtual view synthesis method and self‐evaluation metrics for free viewpoint television and 3D video

Virtual view synthesis is one of the most important techniques to realize free viewpoint television and three‐dimensional (3D) video. In this article, we propose a view synthesis method to generate high‐quality intermediate views in such applications and new evaluation metrics named as spatial peak signal‐to‐noise ratio and temporal peak signal‐to‐noise ratio to measure spatial and temporal consistency, respectively. The proposed view synthesis method consists of five major steps: depth preprocessing, depth‐based 3D warping, depth‐based histogram matching, base plus assistant view blending, and depth‐based hole‐filling. The efficiency of the proposed view synthesis method has been verified by evaluating the quality of synthesized images with various metrics such as peak signal‐to‐noise ratio, structural similarity, discrete cosine transform (DCT)‐based video quality metric, and the newly proposed metrics. We have also confirmed that the synthesized images are objectively and subjectively natural. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 20, 378–390, 2010