三维面心立方网格下的直线生成算法

以菱形十二面体为体素构成的三维面心立方(Face-Centered Cubic,FCC)网格是六角网格在三维的一种推广,直线生成算法在三维图形和图像应用中是一个非常重要和基础的算法.文中首先研究了二维六角网格下基于附属菱形空间的直线生成算法,然后将其推广至三维FCC网格,得到了一种FCC网格下的直线生成算法,该算法在三维方形网格下的Bresenham算法的基础上,利用附属平行六面体空间的平行六面体与FCC网格空间的体素之间的一一对应关系生成直线.该算法应用简单的判断公式,一步最多可生成3个体素,且只涉及到整数运算,因而没有累计误差.     

对称式八步直线生成算法

分析了直线生成模式与直线斜率之间的关系,提出了一种八步增量算法.该算法一次能画四个像素,结合直线的对称性,在一次循环中可以画八个像素.该算法只用到了整数加法运算、减法运算和左移位运算,大大降低了硬件实现的复杂度,同时有效地提高了速度,易于硬件实现.     

六角网格上的直线生成算法

经研究表明,屏幕上的点最佳分布是按六角网格形式分布的,文中首先讨论了六角网格的特点,并从图形图象处理的角度分析了它伯优点,然后提出了在六角网格上的直线生成算法,此算法仅用了整数运算。     

面向无网格法的质点生成算法

介绍一种面向无网格数值模拟方法的质点生成算法。将四面体、三角形网格生成算法分别用于空间平面、曲面和实体模型,将网格单元的属性赋予单元内某一点作为质点,并生成对应质点集。为研究不同网格生成算法和质点生成算法对质点集的影响,提出一种质量评价标准,开展对不同算法组合的质量分析,得到网格生成算法和质点生成算法中的最佳组合。     

并行的Bresenham直线生成算法

直线生成算法是计算机图形学基础理论的重要内容,文章对现有的国内外优秀的直线生成算法进行了深入研究后,提出了一个新的直线生成算法。该算法充分利用已知信息(待生成线段的起点和终点坐标)及线段自身的对称性,使Bresenham直线生成算法的执行效率有很大提高。     

扫掠法有限元网格生成方法

为了提高有限元网格的生成质量,扫掠法生成六面体网格过程中内部节点定位成为关键一步,在研究复杂扫掠体六面体有限元网格生成算法过程中,提出了一种基于扫掠法的六面体网格生成算法,算法利用源曲面已经划分好的网格和连接曲面的结构化网格,用仿射映射逐层投影,生成目标曲面,提出基于Roca算法的内部节点定位的新算法,运用由外向内推进的波前法思想,生成全部的六面体网格。通过实例表明,该算法快速,稳定,可靠,可处理大量复杂2.5维实体六面体网格生成问题。     

基于局部45°原则的折线图坐标轴网格生成

坐标轴网格是辅助人们观察统计折线图的重要参考结构.文中研究了有利人们感知直线斜率的坐标轴标签.首先通过一系列用户实验探索折线图中网格局部长宽比对于估计线段斜率这一任务的影响,通过用户估计的倾斜角度与直线真实的倾斜角度的误差大小反映不同实验条件的影响程度.实验得出的结论是适当的网格密度、接近正方形的网格格子局部长宽比有利于准确的斜率估计.基于该实验结论,提出了新的为折线图数据自动生成坐标轴的算法,考虑最大标签、最小标签和间隔步长3个变量,参考前人关于标签简洁性、覆盖性、重叠程度的定义,将正方化的局部长宽比这一因素加入水平和垂直2条坐标轴的标签联合优化之中,该算法能够生成既美观又提高图形感知准确性的坐标轴网格.     

五步直线扫描转换生成算法

直线生成算法,尤其是直线扫描转换算法,是计算机图形学和计算机辅助设计等领域最基本、最重要的算法之一。本文提出了一种改进的直线生成算法——直线扫描转换的五步生成算法。该算法过给定的直线的始点和终点,可以一次计算得到并且点亮五个象素点,从而较传统的直线扫描转换算法成倍地提高了直线的生成速度,与著名的“四步法”相比,几乎没有增加复杂性,而速度则提高约20%,同时仍然保持传统直线扫描转换算法的精度。     

基于像素链排序的直线绘制算法*

针对直线生成算法在直线斜率大于0.5时的低效率问题,提出一种基于像素链排序的直线绘制算法。将直线看做是由许多条平行像素链或对角像素链拼接而成,利用逆向生成直线的类Bresenham算法求得各像素链的长度,通过Bresenham算法生成相应直线的位移码对各像素链进行排序,一次判断生成一条像素链。仿真实验表明,基于像素链排序的直线绘制算法生成的直线与Bresenham算法生成的直线精度一致,且计算量显著减少。该算法只有加法和乘法两种整数运算,适合硬件实现,其绘制速度是Bresenham算法的4倍。     

一种快速的Bresenham直线生成改进算法

直线的生成算法是图形光栅化中最基本的算法,基于经典的Bresenham算法,提出了一种新的直线生成算法,该算法通过直线的第一和第二像素行的像素点数目计算其他各个像素行的像素点数目,利用直线的对称性,每执行一次生成两个像素行。算法中不包含浮点运算和取整运算,且算法的执行次数减少,使得直线的生成速度加快。     

直线的中点Bresenham算法

直线Bresenham算法的基本原理是采取对整型参量的符号进行检测,整型参量的值正比于两像素与实际线段之间的偏移.直线的中点Bresenham算法是依据下一个点可能出现的两个点的中间点处在直线的位置来判断下一个点的取舍.     

利用正负划分性求平面点集凸包的最优算法

求平面点集的凸包是计算几何的一个基本算法。目前的算法较多,但这些算法均较复杂,为降低算法复杂性,首先从分析直线的正负划分性入手,利用其来对平面点集进行分类,以简化点到直线的距离计算;然后进一步详细地给出了一种改进的求平面任意散乱点集凸包的新算法。该算法在搜索凸包时,较目前流行的算法中所采用的前瞻回溯法既简单又速度快,该算法较传统的算法更是优越,尤其他不需要计算角度和欧氏距离。结果表明,利用该算法求任意平面散乱点集凸包不仅计算准确,而且计算过程中仅仅用到加、减、乘、比较运算。这样不仅使算法的每一步骤的时间复杂性大大降低,而且也使得整个算法的时间复杂性大大降低。经过分析,该算法也是一个最优的算法。     

A new moving target interception algorithm for mobile robots based on sub-goal forecasting and an improved scout ant algorithm

It is difficult to make a robot intercept a moving target, whose trajectory and speed are unknown and dynamically changing, in a comparatively short distance when the environment contains complex objects. This paper presents a new moving target interception algorithm in which the robot can intercept such a target by following many short straight line trajectories. In the algorithm, an intercept point is first forecasted assuming that the robot and the target both move along straight line trajectories. The robot rapidly plans a navigation path to this projected intercept point by using the new ant algorithm. The robot walks along the planned path while continuously monitoring the target. When the robot detects that the target has moved to a new grid it will re-forecast the intercept point and re-plan the navigation path. This process will be repeated until the robot has intercepted the moving target. The simulation results have shown that the algorithm is very effective and can successfully intercept a moving target while moving along a relatively short path no matter whether the environment has complex obstacles or not and the actual trajectory of the moving target is a straight line or a complex curve.     

基于最小二乘修正的随机Hough变换直线检测

利用Hough变换进行直线检测时,由于直线在参数空间中的映射容易受到邻近目标、噪声以及本身非理想状态的干扰,算法中的投票过程较易出现无效累积,进而导致虚检、漏检及端点定位不准等问题.针对传统方法的上述缺陷,提出了一种基于 ρ-θ 域最小二乘拟合修正的随机Hough变换的直线检测方法.首先, 在随机抽样时利用像素-长度比值对抽样的有效性进行判定,剔除不在直线上的抽样点对;然后, 对邻域相关点进行 ρ-θ 域的最小二乘拟合,得到修正后的直线参数用于累加投票,投票过程中设定累加阈值,通过检测峰值点逐次检出疑似长直线;最后, 通过设定断裂阈值对每条长直线进行筛选和分段,定位出直线段的端点.仿真实验表明,所提方法在投票时有效抑制了复杂环境对局部最大值的干扰,使直线检测的准确率得到显著提升.     

单目视觉定位方法研究综述

根据单目视觉定位所用图像帧数不同把定位方法分为基于单帧图像的定位和基于双帧或多帧图像的定位两类。单帧图像定位常利用已知的点特征、直线特征或曲线特征与其在图像上的投影关系进行定位,其中用点特征和直线特征的定位方法简单有效而应用较多;基于双帧或多帧图像的定位方法因其操作复杂、精度不高而研究的还较少。通过对各方法的介绍和评述,为单目视觉定位问题的研究提供参考。     

圆形窗口裁剪算法的研究与实践

本文在对图形开窗-裁剪算法深入研究的基础上,提出了两种新颖而又实用的圆形窗口“裁剪”算法.算法(1)以图形坐标变换及采用正、负区域法原理为判别手段,使直线与窗口快速求交,程序设计简单易行。算法(2)用直线与圆形窗口交点处的t作参数,推导出简单易行的数学判别模式,经判别后,确定是否可求出参数t及其对应的交点坐标。     

计算线段集合的相交直线及其最大存在范围

对给定的一个直线段集合S研究求与S中所有直线段都相交的直线的问题.设S中的线段满足一定的不交性假设,算法可回答是否存在与S中所有线段均相交的直线的问题.如果该直线存在,则求出这样的直线的最大存在范围——位于该范围内的每条直线都与S中的所有直线段相交.该算法的时间复杂性为O(n~*log,n),应用背景是模式匹配等领域.     

基于船舶管件加工的车间自动化产线调度系统研究

针对有多工位、同一工作站船舶管件直管段加工自动化生产线的排产优化,同时考虑管材自动化立体仓库、法兰上位机的精准配料等问题,采用精准算法的多系统协同方式,包含有智能产线管控系统(BCS)、产线主控PLC、仓储配送系统(WMS)、法兰上位机系统,以智能产线管控系统(BCS)为中央处理单元,负责与产线主控PLC通讯处理整条产线的实时管控、包括生产任务的下达,协调立库的仓储配送系统、法兰上位机系统管材、法兰上料,以实现船舶管件直管段自动化产线有序加工、提高生产效率,尤其是解决先焊后弯突破后,大量直管段加工需求,极大降低生产成本。     

半结构化环境稀疏点云可通行区域检测方法

传统的激光雷达可通行区域检测算法实时性好,但算法通常对点云数据的高度特征依赖较强,半结构化环境中斜坡等区域高度特征不稳定,易降低算法的性能。基于半结构化环境下三维稀疏点云数据,提出了一种基于直线特征的可通行区域实时检测算法,预处理原始点云数据,并从中速提取直线特征;对直线聚类和筛选,从而提取有效的直线特征;使用直线特征检测结构化障碍物和非结构化障碍物;标记出可通行区域,并构建环境地图。实验结果表明,在校园半结构化环境中,该算法可以较稳定地检测可通行区域,在检测路缘石等高度较低的障碍物时表现出良好的性能,并且适应斜坡、颠簸、负障碍等地面。