跳跃扩散下美式期权定价模型的高效算法

研究跳跃扩散模型下美式期权定价问题的高效数值求解方法.首先在空间方向上利用高精度紧致差分格式离散期权定价模型,再对离散后所得到的常微分方程时间离散转化为线性互补问题.对线性互补问题的计算可求得期权价格的数值近似解.最后为了克服初始条件的不光滑性,对美式期权定价模型运用了奇异性分离的方法以提高计算结果的精度.数值实例验证了本文所建立算法的优越性.     

基于自适应采样的复杂模型全局近似

针对复杂模型近似处理的问题,提出自适应采样结合曲面曲率的全局近似方法.采用自适应设计域分割采样方法获取新增采样点,逐步提高源模型的响应面近似模型精度.引入判定响应面近似模型精度,提出利用几何方法计算曲面曲率,并结合启发式直接搜索算法（DIRECT）搜索响应面模型上的最大曲率点及设计域最佳分割位置.所提方法可以运用于其他响应面模型,并适合用于大设计域、大数据源模型的近似处理.函数源模型及复杂电动车模型的近似处理测试结果表明,所提方法具有实用性和有效性.     

点云曲面空间网格化加密求交算法

通过分析现有图形截交线、相贯线求解方法的优缺点,提出一种点云曲面空间网格化加密求交算法.采用几何图形离散化表达,并采用离散点求交集或重合度的方式计算图形间的公共部分.用空间网格包络盒快速定位点云曲面的相交区域,并采用计算三角面的重心位置,对相交区域进行点云加密.通过实际点云模型算例,验证该算法的有效性.经试验证明,所设计的算法操作简单、计算精度高、稳定可靠、适应性广.     

离散旋转抖动的空间点统计分析

离散旋转抖动是一种对Bayer离散抖动知阵进行离散的点对点旋转的抖动技术。它所生成的半色调模型减少了Bayer半色调模型中水平和垂直方向上的干涉条纹,而且,由于离散旋转抖动动在中等灰度级处形成族点,它在点增益现象严重的打印得到了更好的色调再生。在本文中,引进了一种新的分析方法－空间点统计方法来代替传统的频谱分析,对离散旋转抖动与Bayer抖动进行分析和比较。     

基于试验设计近似模型优化方法及其在离心泵上的应用

针对许多已有的优化方法中存在着一些无法克服的缺陷,本文提出了基于试验设计的近似模型优化方法:该优化方法以实验设计为指导结合目标函数评估手段获得样本数据点集合,在此基础上运用近似模型拟合技术建立自变量与响应值之间的近似模型;然后利用数值优化方法求取该优化模型的最优解,即为所求问题的最优解。本文应用这一优化方法对一离心泵叶轮进行了优化设计,优化结果表明这种新的优化方法具有高效和精确的优点。     

网格与曲面间的误差分析

对逆向工程中网格与曲面间的误差分析进行研究,提出利用空间KD-tree实现海量网格模型与多张复杂曲面进行匹配的算法,结合基于KD-tree树的离散细分方法和三角网格的邻接拓补关系确定Newton-Rephson迭代算法的初始值,并在曲面参数域上通过三角化处理曲面的误差边界,在空间域上进行误差彩色云图的绘制.     

基于邻域平均法的点云去噪算法研究

针对目前离散点云数据中出现的起伏变化剧烈的噪声点难以正确去除的问题,提出了一种改进的去噪算法.首先利用空间单元格技术对当前点云进行划分,确定其空间拓扑关系;然后基于每个单元格内的点确定各个单元格的"中心点";最后根据距离标准偏差判断是否为噪声点.实验结果表明,以少量"中心点"代替空间单元格内所有点进行噪声去除的思想,可以加快运算速度,提高效率;该算法不仅能够有效的去除噪声点,而且能够较好的保留点云模型的细节特征.     

液力变矩器导轮内外环剖面轮廓线的自动分段圆弧逼近

对液力变矩器导轮内外环剖面轮廓线的逼近问题进行研究,提出了一种基于误差控制、自动分段的多段圆弧逼近方法。根据导轮内外环剖面轮廓线方程,用数值方法计算出离散点坐标;用三点构造圆弧的方法近似求得内外环剖面轮廓线的曲率半径;以极角为自变量确定曲率半径的变化规律;用给定允许误差控制逼近圆弧的段数;用等差数列确定各个逼近圆弧的半径;利用线性插值公式和非开平方计算方法对圆弧参数进行推演计算;最后进行实际逼近误差的计算。采用面向对象的设计方法开发了参数化程序。用该程序可以完成全部计算,生成自动绘制导轮模型旋转体的AutoLisp程序,输出旋转体剖切曲面的点云数据,还可以输出数值模拟后处理编程的数据。研究结果表明,该方法是可行的,可以大大减少建模时间,具有工程使用价值。     

N边域大区域曲面逼近及其裁剪计算技术

针对反求工程中出现的N边域问题,提出一种用大四边域曲面进行曲面逼近,再对其进行裁剪计算的N边域填充方法.在N边域周围曲面上构造曲线,对周围各曲面逐一裁剪后得到一个包含N边域在内的空间大四边形区域.将周围曲面分别进行均匀离散化得到大区域内完整的离散约束点,拟合一张B样条曲面,使得它插值于大区域边界处的离散位置和法矢约束,并且逼近大区域内的所有约束点.将大区域曲面进行裁剪得到用于填充N边域的裁剪曲面,并以大区域曲面为基准对周围各曲面进行重逼近,使得填充后模型各曲面之间达到近似G1连续,同时在整体上保持了模型原有的拓扑结构.     

基于离散点的等值线和云图的绘制

针对离散点的情况，通过总结各种等值线的生成方法，提出了一种新的绘制等值线的方法——正方形网格法。该法避免了烦琐的离散点网格化和等值线的游动，编制程序简单，运算量小，输入数据少，绘制图形精度高、速度快、效果好，具有通用性。     

基于4D Shepard 曲面的点云曲率估算

为了高效处理大规模点云数据，提出了一种新的曲率估算方法.该方法基于空间六面体栅格分割点
云，针对每个栅格中的测量点逼近局部二次抛物面，通过计算并检查抛物面的最小采样密度和自适应划分
栅格来构建符合给定允差的局部曲面，使用步进法对曲面进行采样，利用坐标转换法计算每个采样点的曲
率、插值采样点的坐标和曲率来构造全局4D Shepard 曲面，并快速计算点云中每个测量点的曲率.结果表
明，该方法通过Shepard 曲面插值点的简单线性组合估算曲率，无需构建三角网格，具有复杂度低，实用
性强的特点.应用该方法能够快速、准确地获取大规模离散数据的曲率值.     

基于边特征的点云数据区域分割

为了提高反求工程建模的效率,提出了一种基于空间栅格的区域分割方法.该方法采用二次抛物面模型计算散乱数据点的曲率,利用空间栅格结构建立散乱点的拓扑关系,根据栅格中数据点与栅格中心点的相对位置计算栅格曲率以及相邻栅格间的曲率差值,由曲率差函数判别并抽取边特征栅格.通过特征栅格的空间位置与曲面栅格的连通性实现了空间散乱数据的区域分割. 工程应用实例表明: 该方法能够直接处理点云数据而无需构建三角网格,具有运算简单,稳定性高等特点.可有效解决具有曲率突变性的点云数据的区域分割及特征提取问题.     

多视觉线索融合的表面形状恢复和重建

介绍了一种从遮挡边缘和其它视觉信息恢复表面形状的方法，利用不同视点下的遮挡边缘序列，获取了它们所对应的表面点的三维几何坐标．并结合视差分析，对物体表面的非暴露区域进行深度(高度)计算．最终通过插值，获得表面三维模型，并用图形学的方法对表面进行了三维表达．实现真实目标建模和绘制．实验结果显示了这一研究思路的巨大潜力．     

Large-scale deformation monitoring in mining area by D-InSAR and 3D laser scanning technology integration

Large-scale deformation can not be detected by traditional D-InSAR technique because of the limit of its detectable deformation gradient, we propose a method that combines SAR data with point cloud data obtained by 3D laser scanning to improve the gradient of deformation detection. The proposed method takes advantage of high-density of 3D laser scanning point cloud data and its high precision of point positioning after 3D modeling. The specific process can be described as follows: first, large-scale deformation points in the interferogram are masked out based on interferometric coherence; second, the interferogram with holes is unwrapped to obtain a deformation map with holes, and last, the holes in the deformation map are filled with point cloud data using inverse distance weighting algorithm, which will achieve seamless connection of monitoring region. We took the embankment dam above working face of a certain mining area in Shandong province as an example to study large-scale deformation in mining area using the proposed method. The results show that the maximum absolute error is 64 mm, relative error of maximum subsidence value is 4.95%, and they are consistent with leveling data of ground observation stations, which confirms the feasibility of this method. The method we presented provides new ways and means for achieving large-scale deformation monitoring by D-InSAR in mining area.     

基于局部多特征融合的三维人脸识别方法

为了克服表情变化对三维人脸识别的影响,提出一种基于局部多特征融合的三维人脸识别方法.该方法首先根据中心侧影线提取鼻尖点,并以鼻尖点作为基准点制定窗口; 然后利用形状索引值在窗口内提取关键点,并计算每个关键点和其区域的多维度特征后将其融合成特征向量; 最后采用相似度匹配方法进行人脸识别,并以匹配点数最多的特征向量作为最终的识别结果.实验结果表明,该方法的识别率到达97.7%,且具有较好鲁棒性,同时优于文献[4]、[6]和文献[7]的方法; 因此,该方法可为有效解决表情变化对三维人脸识别的影响提供参考.     

多臂井径仪三维成像系统的研究与实现

多臂井径仪各臂具有独立的测量探头和传感器, 能够测量得到丰富的井径信息, 记录多个方位方向上的套管内径值, 可以更准确地获得套管形变、剩余壁厚、弯曲、断裂、腐蚀等信息。将井径数据直接以三维图形的形式绘制出来, 可给用户直观的结果。针对其数据特点, 在对物体的三维可视化技术进行探索和研究的基础上, 提出了简单可行的算法, 实现了套管的三维重构。开发了基于Delphi 和OpenGL 的三维成像软件, 详细介绍了具体的实现方法, 可显示三维图像, 实现对物体进行旋转、缩放、融合、剖面和人机交互等功能。三维图像直观、准确, 为油田套管分析提供了可靠的保证。该算法也适用于其他类似方面的应用。     

基于主方向高斯映射的旋转面特征提取

为了从点云中准确提取几何特征参数，给出了旋转面特征提取算法.该算法对旋转面主方向映射到高斯球面，生成主方向高斯图像（PDGI）. 对高斯球进行均匀分割，生成一系列小立方栅格，并将高斯球上图像数据点分配到相应的立方栅格中.根据每个栅格中的图像数据点数，对栅格聚类分析，获得一组特征栅格，由这组特征栅格中的图像点来确定大圆所在的平面，从而根据平面法矢确定旋转轴方向.根据旋转面法矢和旋转轴方向，获得旋转轴的定位点，从而确定了旋转轴.并给出了旋转轴的优化方法.计算实例结果表明，该算法能够稳定、准确地提取出旋转面的几何特征参数.     

装备伪装效果可视化检测技术研究与实现

迷彩伪装是一种对抗军事侦察和武器攻击系统的常用手段,其伪装效果对提高部队战斗力和战场生存能力具有十分重要的作用。采用基于图像的三维重建技术,提出了一种改进的区域增长算法来实现空间散乱点的自主三角构网。该算法引入八叉树思想,对点云进行栅格化存储,以提高点云的搜索效率;在每条边界边向外扩展时,综合考虑与其相邻的两边界边对新扩展三角形的影响,保证三角网格能够稳定地增长;采用三角网格优化算法,使得网格中的三角形接近正三角形。     

服装立体设计中的非接触测量技术

论述了用于服装立体设计的人体非接触测量系统 ,即利用摄像获取人体特征线的三维信息。基于双目视觉理论 ,在单相机、自然光的条件下 ,人台旋转 ,摄像机保持不动 ,对人台的不同角度进行拍照。根据服装CAD的特点 ,采用适当的配置处理方法 ,获取人体特征线的三维信息。摄像机相对人体仅在水平方向移动 ,垂直方向不变。这样不同图像上的对应点只是X坐标不同 ,而Y坐标相同。竖直方向的线 ,可以采用在小范围内Y坐标相同的有效点为对应点。对于水平方向的线 ,可做分段处理 ,标记段的端点 ,使其在不同的图像中求出精确对应点 ,段内的点可乘以一比例因子求相似对应点。不规则曲线可按其曲线的曲率的大小分别采用第一种方法或第二种方法。实验证实了该方法的有效性。     

Hand gesture tracking algorithm based on visual attention

In the majority of the interaction process, the operator often focuses on the tracked 3D hand gesture model at the "interaction points" in the collision detectionscene, such as "grasp" and "release" and objects in the scene, without paying attention to the tracked 3D hand gesture model in the total procedure. Thus in this paper, a visual attention distribution model of operator in the "grasp", "translation", "release" and other basic operation procedures is first studied and a 3D hand gesture tracking algorithm based on this distribution model is proposed. Utilizing the algorithm, in the period with a low degree of visual attention, a pre-stored 3D hand gesture animation can be used to directly visualise a 3D hand gesture model in the interactive scene; in the time period with a high degree of visual attention, an existing "frame-by-frame tracking" approach can be adopted to obtain a 3D gesture model. The results demonstrate that the proposed method can achieve real-time tracking of 3D hand gestures with an effective improvement on the efficiency, fluency, and availability of 3D hand gesture interaction.