基于复形法配准工业产品CT切片模型和CAD模型*

在对工业产品进行体积CT扫描时,会存在定位偏差问题,所以工业产品CT切片模型与其CAD模型之间的配准是必不可少的。首先从CT切片模型的表面选取n个点,再把这n个点到CAD模型的距离平方和作为目标函数,通过复形法搜索目标函数极小值,就可求出空间变换的位置匹配参数和角度匹配参数。仿真结果表明,利用复形法可得到满意的结果。     

基于SVD-ICP算法配准CT切片重构模型与CAD模型

利用三维CT设备对工业产品进行无损检测时,由于存在定位偏差问题,CT切片重构模型和CAD理论模型会存在微小的偏差,因此需要将这二者进行匹配。文章首先从重构模型的表面任选一部分点作为初始点集,通过SVD-ICP算法求取最近邻点集,反复迭代直至达到迭代停止条件。这样可以确定出最优旋转矩阵和平移向量,从而将两个模型匹配起来。在求取最近邻点的过程中利用线性八叉树加快速度。仿真实验表明:利用该方法匹配两个模型可以达到比较满意的效果。     

空心涡轮叶片CAD模型与CT切片模型的配准研究

针对利用三维CT设备对空心涡轮叶片进行无损检测时存在的定位偏差问题,提出了一种基于三维数字样品的图像模型匹配方法,这对于充分利用有关叶片的先验知识,建立叶片无损检测专家系统具有重要的意义。该方法首先通过图像模型的一阶矩,进行灰度重心匹配;然后将叶片的图像模型与其CAD理论模型之间的残差平方和定义为优化目标函数,采用黄金分割方法搜索其极小值;同时利用叶片上预先指定的结构特征,求出空间变换的位置匹配参数和角度匹配参数,最后根据匹配参数精确地建立起从叶片CT切片模型到其CAD理论模型的空间变换。仿真结果表明:该方法不依赖于初始参数的选取,可达到满意的精度。     

基于工业CT切片数据的CAD模型重构

为了使工业CT（computed tomography）扫描获得的切片数据能够被CAD软件直接处理并进行模型重构，在得到切片轮廓点坐标数据的基础上，提出了用IGES（Initial Graphics Exchange Specification）格式作为边缘轮廓坐标数据和CAD软件交换标准的方法，并采用VC^＋＋设计了IGES格式转换软件。实现了IGES格式文件的生成，并用逆向软件Imageware重构出三维CAD模型，取得了较好的效果。     

基于点云-模型匹配的激光雷达目标识别

为实现激光雷达自动目标识别,本文给出了一种基于点云模型匹配的方法。将点云进行三视投影,对投影点云进行二值化处理得到二值图像,采用Sobel算子和Hough变换提取点云轮廓边界及获得边界直线参数,然后以投影点云轮廓信息为约束提取包围矩形,完成目标姿态估计和几何特征提取。在此基础上以点云到CAD模型面元的欧氏距离最小为优化目标,采用单位四元数法计算点云与模型之间的刚体变换,通过迭代实现点云和候选目标CAD模型的匹配,并以归一化平均欧氏距离作为相似性度量完成目标识别。采用五种地面装甲目标在不同激光雷达视角下的点云进行目标识别实验,统计结果表明目标类别的正确识别率为100%,目标型号的正确识别率大于91%,因而本文方法具有较好的识别性能和较高的应用价值。     

基于非精确图匹配的CAD模型搜索方法

为了弥补现有的三维CAD模型搜索方法难以搜索到不同近似程度的相似模型的缺陷,提出一种基于面属性化邻接图非精确匹配的CAD模型搜索方法.首先提取CAD模型中的B-rep信息将CAD模型转化为面属性化邻接图;然后计算目标模型与被搜索模型的面属性化邻接图之间的顶点相容程度矩阵和边相容程度矩阵,并由此建立2个模型相似程度的度量作为选择不同顶点匹配矩阵M的优化目标函数;在对匹配矩阵M进行连续化松弛后,运用Sinkhorn行列交替规范化方法求解匹配优化问题.实验结果表明,采用该方法能够搜索到不同近似程度的相似模型;并且由于避免了具有NP复杂性的精确图匹配过程,检索效率也能满足实际要求.     

一种基于帧间差探测函数模型的运动估计算法

针对基于匹配搜索的运动估计快速算法中,匹配环节在运动估计算法中耗费大量的处理时间,使得块匹配法运动估计实时性差的问题,提出了一种基于帧间差探测函数模型的运动估计新算法,该算法将"虚拟边缘"引入目标运动事件中,建立了帧间差探测函数模型,并确定了实际的帧间差探测函数模型中参数的选择策略.实验结果及分析表明,该算法不仅能够很好地完成较复杂背景下运动小目标的跟踪,而且能够获得相对于块匹配法更好的实时性能.     

基于遗传算法与模型投影的三维物体匹配

基于遗传算法与模型投影的三维物体匹配,实际上是三维参考模型投影参数的搜索和优化过程.本文采用粗细层次结合的策略,即先基于模型外轮廓,再进行整体边缘匹配的方法,使模型参数在优化过程中迅速得到正确的初始值,提高遗传算法优化的效率.相似度评价函数采用34Chamfer距离变换,提出使用距离变换的标记图方法建立目标图像边缘点与其距离图的对应关系,降低噪点的影响,目标图像的特征也可以通过对应关系在匹配过程中被引用.实验结果显示本文方法在三维物体匹配中的有效性.     

一种基于离散Morse理论的优化模型及其应用

根据Forman 的离散Morse 理论的特点, 提出一种基于离散Morse 理论的优化模型. 该模型在3 维及以上空间点构建离散Morse 函数进行最优化, 得到了问题的最优解或近似最优解. 同时, 证明了所构建的函数确实是复形上的离散Morse 函数. 利用4 个典型的测试函数进行仿真实验, 结果表明了该模型的有效性, 且该模型尤其适用于解决大数据量的优化问题. 从聚类的过程即目标函数的优化过程这一角度考虑, 尝试将优化模型应用于聚类分析. 仿真实验结果表明, 所提出的算法能较好地划分数据点重叠区域的聚类形状, 验证了所提出算法的可行性和有效性.     

各向异性点模型去噪算法

提出一种点模型的各向异性去噪算法．三维扫描仪获取的点模型不可避免地附有噪声，而去噪算法的目标是在对具有大规模教据量的点模型进行快速处理的同时,保持模型固有的几何特征针对这两个标准提出算法，首先通过局部邻域主元分析估计采样点的法向和曲率等内蕴几何量，并充分考虑采样点的空间分布以及内蕴几何量之间的关系，应用Gaussian核函数来各向异牲地扩散噪声信号，达到快速去噪和光顺点模型的目的.实验结果和对比数据表明,所提出的算法简单而高效．     

一种数据仓库的概念模型-样本模型

数据仓库概念模型设计是数据仓库设计和实施的基础,是决定数据仓库成功与否的关键之一。该文介绍了一种数据仓库的概念模型-样本模型,它以事件为中心组织实体,并给出了描述实体之间层次、分类、组合关系的方法,以及确定样本库模式的原则和方法。最后给出了从ER模型向样本模型转换的方法。     

二维可分Roesser模型的模能控(观)性

本文讨论了二维可分Roesser模型(RM)的模能控(观)性的判定问题,得出了相应的 充要条件和数值稳定的算法,同时给出了该算法具有数值鲁棒性的充要条件和算法累积误差 最大容许上界的显式估计,最后对二维可分RM的模能观性在状态空间中给出了一种几何解 释.     

工作流模型的模型检验技术研究

传统的工作流模型校核方法存在效率低下、自动化程度不高的缺陷,针对该问题模型检验技术被引入工作流模型校核.该文在探讨模型检验技术基础之上,采用UML活动图表示工作流过程模型,根据模型检验技术的要求研究了工作流模型从无限到有限状态空间的转换,对工作流模型检验对强公正约束的要求进行了初步研究,并结合NuSMV分析了如何实施工作流模型检验.该文进一步通过一个案例给出了工作流模型检验的实施,在此基础上该文认为模型检验有助于提高模型校核效率,从而提高工作流模型质量.     

模型驱动工程中的模型合成技术研究

模型驱动工程中,模型合成技术能降低软件复杂度,提高开发效率和质量.提出基于语义和结构进行模型匹配并按规则进行合成的方法,首先建立形式化的中间数据模型,用于统一模型合成过程中的模型表示方式;然后结合元素名称设计语义相似度函数,并基于元素属性和元素之间的关系计算结构相似度,提高模型匹配精度;根据相似度值确定匹配元素,对于完全匹配和完全不匹配的元素,自动确定合成规则,对于相似元素对,经过少量的人工分析可判定合成规则;根据合成规则能自动产生合成模型;设计校验规则和验证框架检验合成模型的正确性和一致性.最后用实例说明了方法的有效性和可行性.     

面向随机模型检验的模型抽象技术

随机模型检验是经典模型检验理论的延伸和推广,由于其结合了经典模型检验算法和线性方程组求解或线性规划算法等,并且运算处理的是关于状态的概率向量而非经典模型检验中的位向量,所以状态爆炸问题在随机模型检验中更为严重.抽象作为缓解状态空间爆炸问题的重要技术之一,已经开始被应用到随机模型检验领域并取得了一定的进展.以面向随机模型检验的模型抽象技术为研究对象,首先给出了模型抽象技术的问题描述,然后按抽象模型构造技术分类归纳了其研究方向及目前的研究进展,最后对比了目前的模型抽象技术及其关系,总结出其还未能给出模型抽象问题的满意答案,并指出了有效解决模型抽象问题未来的研究方向.     

基于模型误差的交互式多模型算法

本文考虑了模型与真实模式之间可能存在的差异,分析了由此引发的问题.提出一种基于模型误差的交互式多模型算法,其中模型集合使用最小距离设计方法设计.Monte-Carlo仿真实验表明,新方法比IMM能更好地避免性能恶化,并且当真实模式保持不变时,从全局角度考虑新算法比IMM优越.     

基于模型开发的机载软件模型测试技术研究

在Do - 178B以及Do- 178C对于Do- 178B进行修改的部分内容基础上,对于模型的测试进行研究,其主要研究内容有:模型验证过程、模拟用例、过程和结果的开发、模拟用例、过程和结果的验证、高层需求的覆盖率分析、模型覆盖率分析、模型覆盖率分析解决方案等.     

对象模式到关系模式转换研究

数据在信息系统中的使用面临着这样一个困难,即:数据存储是以关系模型为基础,而软件开发以对象模型来进行,造成了软件开发中数据访问技术的不和谐。提出并建立了一个软件框架,并就对象模式到关系模式的转换进行了研究。     

多媒体数据模型与存储模型研究

建立多媒体数据库首先应从多媒体数据的特点出发，把多媒体信息中的各种复杂关系以形式化的方法在数据模型的层次上表现出来。对于多媒体系统来说，多媒体数据的存储与组织问题显得非常重要。文中对多媒体数据模型和存储模型进行了讨论。