三维网格图形多分辨率分析与压缩

多分辨率分析和细分小波是近年来三维网格图形处理的新方法;该文实现了三维网格图形的网格细分连续重组和多分辨率分析算法,研究了基于细分小波系数选择的三维网格图形压缩。研究结果表明,对具有丰富冗余细节的三维网格图形,细分小波算法可以取得较好的压缩效果,该文还改进了Ｅｃｋ等提出的网格重组分区算法,使之更适用于一般的三维网格图形。     

利用自适应模糊椭球聚类实现点云分区

点云数据分区是逆向工程中重要而又难以解决的问题。采用自适应模糊椭球聚类算法实现逆向工程中的点云分区,利用凸组合在经典模糊聚类算法中加入平面聚类,凸组合系数利用启发技术根据平面大小自适应选择。避免传统分区算法中微分几何特征量的估算;利用竞争凝聚技术自动确定分区数目;分区结果便于后续几何参数精确提取。实验结果验证了该算法的有效性。     

基于二叉树的平面实体树生成算法及其应用

本文给出的平面实体树生成算法和凸壳生成算法是基于二叉树表示的平面图形处理基本算法,可广泛用于平面布局、平面图形识别、平面矩形网格生成等和类不同的问题。     

一种基于小波的多边形变形算法

文章提出了一种基于小波分解算法和相应的重构算法的变形方法。先用小波分解算法作用于平面多边形,得到平面多边形的轮廓和细节。然后分别对多边形的轮廓和细节进行变形,得到从初始图形变换到目标图形的中间图形的轮廓和细节。最后用重构算法重构出中间图形。该文算法可以处理任意顶点数的多边形,减少同构三角剖分的计算量,并且能够得到很好的变形结果。     

平面图形在NURBS曲面上的映射

针对现有曲面图形映射方法实用性不强的缺陷,提出了一种NURBS曲面图形映射方法。基于曲面外形设计或选取适当的平面图形,求出平面图形在坐标平面内的极限位置,根据曲面上映射图形的位置和大小对NURBS曲面的节点向量和首末参数进行调整,将平面图形嵌入NURBS曲面参数域的相应位置,利用NURBS理论将平面图形从曲面参数域映射到曲面。验证实例表明,算法原理简单、性能稳定,具有较强的适应性和实用性。     

基于平面点集的Voroni图的近似构造

现有的平面上点的Voronoi图的构造方法一般很难扩展到一般平面图形的Voronoi图的构造上。以平面点集中的每个点作为生长核,以相同的速率向外扩张,直到彼此相遇为止而在平面上形成的图形即为平面点集的近似的Voronoi图。在VC 6.0的环境下实现了该算法,并将其与分治法所得的结果进行了比较。该算法直观、计算简单,通用性好。对于一般的平面图形,选取有代表性的边界点,再按照平面点集中Voronoi图的近似构造方法,就可以得到一般平面图形的近似的Voronoi图。     

激光与视觉融合的透视平面检测与深度预测研究

针对单一的激光传感器或视觉传感器无法检测到透视三维平面的问题,提出一种基于激光传感器与视觉传感器融合的透视平面检测与深度预测算法;首先采用透视平面检测网络,在二维彩色图像中对透视平面进行图像分割;其次应用单一图像反射去除算法,在分割得到的透视平面区域分离背景信息,并使用MegaDepth算法进行深度预测,得到相对深度图;最后结合激光传感器的深度数据,采用抽样一致性算法,计算深度标尺,并使用对透视平面进行深度赋值,将相对深度图转化为绝对深度图,进而完成对透视平面的深度预测;实验结果表明该算法能成功检测并分割透视平面,且能得到正确的透视平面绝对深度信息.     

平面有界闭区域图形的拓扑分类识别

本文首先将具有简单封闭曲线特征的闭主曲线学习算法应用于平面有界闭区域图形的边界提取,给出相应的算法。结合拓扑度理论,本文还定义了有界闭区域的边界关联矩阵,引入了平面中图像的F-同胚概念,运用边界关联矩阵是F-同胚下的完全不变量原理,将F-同胚和边界关联矩阵概念有机结合起来,对平面有界区域图形进行拓扑粗分类,以达到缩小搜索范围、提高搜索速度的目的。最后,本文给出了平面有界闭区域图形的计算机拓扑识别的算法及其实现。     

三维工程图形动画软件算法设计的研究

为了在计算机屏幕平面上绘制三维物体,使用解析方法,研究透视投影变换技术.设计了透视投影变换软件算法,运用该算法在计算机屏幕平面上绘制现实世界的三维物体,同时改变相关的参数可实现三维图形旋转和缩放.研究结果表明该算法在三维工程图形动画软件设计领域里非常实用.     

平面简单闭合曲线离散采样与重建算法

提出一种鲁棒的平面简单闭合曲线离散采样与重建算法。算法分为采样过程和重 建过程两部分。采样部分首先对平面闭合曲线均匀取点,然后计算各点到曲线所围平面区域中 轴的最近距离,最后根据所求距离确定采样间隔,获取采样点集;重建部分首先构建采样点集 的Delaunay 三角剖分,然后从得到的三角形中选择边构建初始化图形,最后通过修改该图形获 得重建图形。实验表明算法得到的采样点较少且能反映曲线的局部几何特性,重建图形能够较 好地表示原闭合曲线的形状及走向。     

平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描CAD求解

针对平面并联机构无奇异位置工作空间求解困难、过程繁琐、计算量大等问题，提出了基于CAD求解平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描方法。将[n]自由度平面并联机构分解成[n]条支链进行独立分析，得到每条支链下末端执行器的可达区域，再将所有支链可达区域取交集即为平面并联机构工作空间。应用SolidWorks软件建立平面并联机构模型，进行几何特征处理，通过自动求解器求解，将求解过程图形化，快速得到同轴布局5R机构和平面3-RPR并联机构的无奇异位置工作空间。通过同轴布局5R机构的运动学实验，验证了该求解方法的可行性。     

利用平面约束中的反对称性进行相机自定标

回顾了2幅图像中的平面约束,以及一个图像对的基础矩阵和同形矩阵的乘积是一个反对称矩阵的性质,并通过证明展示了这种反对称性质和平面约束之问的关系。给定两幅图像中的一系列对应点,利用反对称性质提出了一种改进的相机自定标算法,将利用平面约束进行相机自定标过程中求取同形矩阵(homography matrix)的问题转化成了方程组约束条件下的二次规划问题,通过解决给定的二次规划问题求解同形矩阵,提高了算法的鲁棒性,然后利用平面约束求解内参数,最后通过本质矩阵(essential matrix)和基础矩阵(fundarnental matrix)之间的关系以及旋转矩阵的性质求解相机外参数。实验结果表明,算法在稳定性方面有了较大程度的提高。     

Collision-Free Cartesian Trajectory Generation Using Raster Scanning and Genetic Algorithms

An algorithm for Cartesian trajectory generation by redundant robots in environments with obstacles is presented. The algorithm combines a raster scanning technique, genetic algorithms and functions for interpolation in the joint coordinates space in order to approximate a desired Cartesian curve by the robot's hand tip under maximum allowed position deviation. A raster scanning technique determines a minimal set of knot points on the desired curve in order to generate a Cartesian trajectory with bounded position approximation error. Genetic algorithms are used to determine an acceptable robot configuration under obstacle avoidance constraints corresponding to a knot point. Robot motion between two successive knot points is finally achieved using well known interpolation techniques in the joint coordinates space. The proposed algorithm is analyzed and its performance is demonstrated through simulated experiments carried out on planar redundant robots.     

三维地质结构模型的切割分析技术及方法

为了清晰地展现模型的内部细节,需要对三维地质模型进行剖切、开挖等分析处理。该文基于空间三角网切割算法TriCut,提出了单个块体的平面剖面生成算法,该算法可实现任意形状的复杂块体的平面剖面的自动、快速、准确的生成。根据该算法实现了地质模型的任意切割分析功能,包括生成剖面图、栅状图等可视化的图件以及基坑开挖、隧道模拟等功能。     

基于双焦点设计的平面波束扫描透镜天线研究

为了提升平面透镜天线的扫描性能,以实现波束扫描或多波束应用,首先研究设计了单焦点平面透镜天线,针对单焦点平面透镜天线在大角度扫描时增益降低太快的问题,引入了反射阵和传统介质透镜的双焦点设计方法。基于阵列天线合成理论,计算了双焦点透镜天线的辐射特性。采用多层金属孔阵列单元,建模了平面透镜天线模型,仿真对比了单焦点透镜和双焦点透镜天线的扫描辐射特性。结果表明,在扫描范围（0°-27°）内,双焦点透镜天线的最低增益相对于单焦点透镜天线有明显提升,而且大角度扫描方向图形状也有改善,证明了双焦点的设计方法有效提升了平面透镜的扫描性能。     

一种挖掘频繁项的新方法

介绍了关联规则挖掘的情况,然后对关联规则挖掘算法进行分析,并在此分析的基础上对经典的Apriori算法作出了进一步的改进,从而提出了这种改进的关联规则挖掘算法——Apriori-New算法。Aprlori-New算法只需对数据库扫描一次,并在扫描过程中通过不断将被标记为频繁项的项集提取出来,最终找出所有的频繁项集。通过一个简单的实例说明了该算法的扫描过程,从而体现了该Aprlori-New算法的效率及其所具有的实用性。     

满足二维空间邻接条件的遗传聚类算法研究

分析了目前满足二维空间邻接条件聚类算法的不足。从聚类概念出发,重新定义了满足二维空间邻接条件聚类的概念。面对满足二维空间邻接条件的聚类问题,定义了邻接矩阵的概念。以邻近距离和邻接矩阵为样本划分依据,以类内平方误差和（WGSS）为聚类目标函数,引入遗传算法,提出满足二维空间邻接条件的遗传聚类算法。通过实例进行了算法测试,并与模糊聚类（FCM）结果进行比较。     

基于遗传算法的平面图平面正交直线画图算法

提出了一种基于遗传算法的新的平面图平面正交直线画图算法,算法将平面图画图问题转化为约束优化问题,根据画图问题选定的美观准则构造约束函数,用遗传算法求解目标函数的最优解的近似值,从而得到平面图的平面正交直线画法。新算法的优点是方法简单,易于实现,画出的图形美观,算法稳定性好。实验结果表明,画图算法的最终结果不依赖于图的初始状态。