基于弧长的渐开线插补新算法

现有的圆的渐开线插补方法没有利用弧长作为计量方式的算法,基于该情况,提出一种新的渐开线插补算法.分析曲线曲率与插补误差的关系,确定使用直线加减速算法控制插补速度.依据数字增量插补算法原理,根据进给速度和插补周期,确定每步的进给弧长.利用弧长公式求出渐开线的弧长表达式,根据前一个插补点的滚动角确定相邻插补点的滚动角及坐标,计算出各个坐标轴的进给量.该方法既保证加工质量又保证加工速度,即为高精高速的渐开线插补新算法.     

五轴联动激光切割机数控系统空间直线和圆弧插补算法的研究

在示教生成零件加工程序的基础上,讨论了空间直线和圆弧的插补算法以及空间绝对坐标到机床运动坐标的变换,并对插补算法的误差进行了分析.这种插补算法通过控制五个联动的运动轴,可实现空间任意直线和圆弧的插补,从而在理论上使激光切割机能完成对空间曲面的切割加工.     

用神经网络方法实现曲面坐标点插补

提出一种用神经网络方法对曲面的坐标点进行插补,并对这种方法进行了探讨。将插补点与ＢＵＲＢＳ计算结果进行了比较,结果证明它是一种非常有效的构造曲面方法。     

基于曲率约束和位移补偿的NURBS曲线柔性高精插补方法

针对NURBS曲线插补过程中曲率极大值点附近进给速度容易超限和分段插补末端位移损失的问题,提出一种基于曲率约束和位移补偿的NURBS曲线柔性高精插补方法.首先根据NURBS曲线曲率极大值对曲线进行分段并计算每段弧长,结合曲线曲率变化和机床动力学性能得到进给速度约束;然后以加加速度渐变的柔性加减速方法进行速度控制,根据曲线分段长度和曲率采取对应的速度规划策略;在实时插补中,根据实际位移计算各插补周期的平均速度并对末端位移损失进行补偿,将连续的速度曲线离散为各周期的阶跃速度变化;最后以改进的牛顿迭代方法计算插补参数,输出插补点坐标.仿真实验结果表明,该方法可以有效地提高插补精度,降低速度波动.     

反向插补的NURBS曲线前瞻插补算法

为了避免现有NURBS曲线前瞻插补算法在确定自适应减速起始点时不够准确而产生的减速距离大于实际需要距离的问题,防止插补出现低速运行区域,提出一种基于反向插补的减速点确定方法.在该方法中,前瞻算法从减速区域的终止点开始,采用S型加减速规划进行逆向插补,以确立逆向插补曲线与自适应插补曲线的交区间,将交区间的起始点作为自适应减速区间的起始点,并再次进行前瞻插补,得到理想的减速区域速度规划方案.仿真实验结果表明,文中算法有效地避免了插补过程中的低速运行现象,提高了插补效率.     

保留边缘信息的静态数字图象超分辨率重建

插补方法是图象超分辨率 (super- resolution)技术的一个重要方面 .插补处理后 ,数字图象的视觉质量主要依赖于图象轮廓边缘的两个因素 :(1)跨越边缘方向的灰度值变化比较尖锐 ;(2 )沿边缘方向的灰度值变化比较平滑 .着重考虑以上两个因素 ,提出了一种新的插补方法 ,以获得清晰的图象边缘 ,从而获得较好的数字图象放大效果     

基于Visual C＋＋数控插补的动态控制分析与实现

分析了数字积分法数控插补原理;以圆弧数字积分法插补为例,在VisualC＋＋开发平台下编制了数控插补运算程序,实现了插补的可视化动态控制仿真,完成了对数控机床运动控制模块的开发。     

实现双轴数控联动的实用插补策略研究

基于逐点比较法的原理,本文对累加极限控制插补算法,插补算法的数学模型进行了验证研究.实例分析,并在SKY数控车床进行验证,结果表明,累加极限控制插补算法使插补精度不小于0.5个脉冲当量,插补点大幅度减少,系统的响应速度加快,插补精度提高.     

一种用于多坐标系统的新的线性插补方法--比值积分法

本文在分析传统的DDA法的基础上引入了最优脉冲分配原则,用比值积分法实现线性插补,改善了多坐标线性插补系统的稳速性能.试验表时,该法精度高、稳速性能好.文中介绍了该法的原理、算法和应用实例.     

实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法

在分析机床最大速度、加速度和速度不连续点对实际加工的影响的基础上,设计了一种能够实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法.算法首先进行一次预插补,求出减速过程中超出机床最大加速度以及速度不连续的点,并采用逆求的方法求出减速点.然后在实时插补时根据求出的减速点进行速度规划.仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,以较高效率实现速度的平滑过渡.     

无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术

为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流程的完善;联合像控点布设原则,定义空中三角区域,并通过推导径向插值基函数的方式,建立矿区沉陷区域的地理模型;在空间坐标系转换条件的基础上,确定矢量数据叠加的处理结果,再结合像片倾角与旋偏角的实际取值,求解测量精度评价指标,完成无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术实施方法的设计;实验结果表明,上述测绘技术方法作用下,沉陷深度测量结果与矿区真实沉陷深度之间的差值不超过1 m,符合精准测量的应用需求,对于测绘实施方案的完善可以起到一定的促进性影响作用。     

A tactual weld seam tracking method in super narrow gap of thick plates

The contact-type displacement and angular sensors were improved and utilized in weld seam trajectory detection. A detection–compensation–tracking system was developed. The mechanical part of this system was installed and independent of the robot, which can realize the detection of right-left deviation and up–down offset of the weld path. In the experiment, the position coordinates of the detection point in weld groove were calculated and weld seam tracking was carried out simultaneously owing to its single control system. When the absolute interpolation algorithm was adopted, the average error of width deviation and depth deviation were 0.1817 mm and 0.1449 mm, respectively.     

The numerical method of successive interpolations for two-point boundary value problems with deviating argument

A new numerical method for two-point boundary value problems associated to differential equations with deviating argument is obtained. The method uses the fixed point technique, the trapezoidal quadrature rule, and the cubic spline interpolation procedure. The convergence of the method is proved without smoothness conditions, the kernel function being Lipschitzian in each argument. The interpolation procedure is used only on the points where the argument is modified. A practical stopping criterion of the algorithm is obtained and the accuracy of the method is illustrated on some numerical examples of the pantograph type.     

面向虚拟化身的人脸表情模拟技术

为了实现基于增强现实的电子沙盘环境中的异地可视化交互功能,提出了一种面 向虚拟化身的三维表情模拟技术。首先,使用 RGB 摄像头跟踪异地作业人员的表情,基于约 束局部模型(CLM)提取人脸特征点数据后传输到本地;然后,采用基于径向基函数的插值算法 计算虚拟化身面部网格点的坐标,驱动模型模拟出与异地作业人员相同的表情;最后,为了提 高变形算法的精度和效率,提出一种基于贪心算法与人脸肌群分布的插值控制点选取和分区域 插值方法。实验结果表明,该算法能够满足实际应用对实时性和真实感的需求。     

基于FPGA的实时Pythagorean Hodograph曲线运动控制器的设计

提出了一种采用SOPC技术在单个FPGA芯片上构建的新型实时PH曲线运动控制器的架构;该运动控制器在QuartusⅡ9.0中设计,由一个NiosⅡ软核处理器和多个功能模块构成;它通过采用二次插补方式以减少PH曲线插补的计算量;NiosⅡ处理器执行主控程序和PH曲线粗插补算法,FPGA硬件逻辑执行精插补算法并输出两组用于控制执行机构(XY工作台)的控制脉冲;实验数据表明,该运动控制器完成恒进给速度的单次PH曲线插补的平均耗时均小于2ms,终点坐标的定位误差均低于0.0079mm。     

服装人台建模中三次样条方法的研究

根据人台每层截面上纬向线是封闭曲线的特点,将曲线的直角坐标函数关系的转换为极坐标函数关系,进行三次样条插值计算,再转换为x、y、z值,其方法简单,计算量小,但拟合的人台肩颈部变形失真较大。分析了造成上述问题的曲线大挠度原因后,运用参数三次样条插值方法,采用累加玄长为参数,分别对人台经纬曲线的x、y、z进行插值计算,并拟合人台曲面。通过OpenGL模拟仿真表明,参数三次样条插值方法能够解决服装人台肩颈部的变形失真问题,使人台更具真实感,非常适合服装人台模型仿真。     

A unified, integral construction for coordinates over closed curves

We propose a simple generalization of Shephard's interpolation to piecewise smooth, convex closed curves that yields a family of boundary interpolants with linear precision. Two instances of this family reduce to previously known interpolants: one based on a generalization of Wachspress coordinates to smooth curves and the other an integral version of mean value coordinates for smooth curves. A third instance of this family yields a previously unknown generalization of discrete harmonic coordinates to smooth curves. For closed, piecewise linear curves, we prove that our interpolant reproduces a general family of barycentric coordinates considered by Floater, Hormann and Kós that includes Wachspress coordinates, mean value coordinates and discrete harmonic coordinates.     

Higher Order Barycentric Coordinates

In recent years, a wide range of generalized barycentric coordinates has been suggested. However, all of them lack control over derivatives. We show how the notion of barycentric coordinates can be extended to specify derivatives at control points. This is also known as Hermite interpolation. We introduce a method to modify existing barycentric coordinates to higher order barycentric coordinates and demonstrate, using higher order mean value coordinates, that our method, although conceptually simple and easy to implement, can be used to give easy and intuitive control at interactive frame rates over local space deformations such as rotations.     

灰度不变的图象插值算法

现有的图象插值算法会改变局部平均灰度，导致图象对比度下降。本文提出了一种新的保持平均灰度不变的图象插值算法。此算法的关键不同点在于不是让算法结果在采样点的值等于原采样值，而是在一个象素大小的单位面积上得到的平均值等于原采样值。插值结果C1连续，视觉上的平滑性接近于样条插值。将该方法用于图象几何变换可以避免灰度的损失。