基于多感知因素的产品三维重构关键技术研究*

从一幅简单的图形出发,利用图像中隐藏的透视信息进行三维重构,计算产品特征点的坐标及其相对位置。进行了透视元素、基本体素到组合体素的反求研究,并且给出了其相应的原理和算法。对于几何残缺信息的视觉补偿与推理等关键算法进行了研究,并利用非几何信息的处理与特征建模,搭建基于产品多感知因素的三维重构系统框架,实现了设计重用辅助产品创新设计。     

基于多感知因素的产品三维重构关键技术研究

从一幅简单的图形出发,利用图像中隐藏的透视信息进行三维重构,计算产品特征点的坐标及其相对位置.进行了透视元素、基本体素到组合体素的反求研究,并且给出了其相应的原理和算法.对于几何残缺信息的视觉补偿与推理等关键算法进行了研究,并利用非几何信息的处理与特征建模,搭建基于产品多感知因素的三维重构系统框架,实现了设计重用辅助产品创新设计.     

图像中基本元素特征点的透视反求及实现

利用透视图的形成原理,对一点透视、两点透视和三点透视的形成原理用矩阵表示的方法作了全面的阐述,并对这三种透视的形成原理进行反推,推导出透视反求的一种基本方法,利用这种基本方法反求出图片的一些特征点的坐标,然后用这些特征点的坐标来完成重建物体的三维模型,并以图像中面、体两种基本元素为例进行了验证。     

基于二维透视图像的建筑物基本体素三维重建

根据建筑物由基本体素构成的特点,研究从一幅简单建筑物二维图像中重建三维图形的方法.利用透视原理,通过从建筑物二维影像中抽取三维几何信息,分析透视几何图形与体素之间的关系,重建基本体素的三维坐标,在三维空间中重新构建建筑物外形.并利用VLISP在AutoCAD中实现.     

基于透视逆变换由图像点反求空间坐标

三维重构理论与技术是计算机视觉最重要的热点问题之一,基于单幅图像的三维重构由于缺乏足够的几何信息而难以达到预期效果.本文针对大部分物体所具有的对称性特征,提出利用假想对称平面.基于透视逆变换原理,由人工交互指定已知三对对称点的图像坐标和空间坐标确定透视变换矩阵,继而反求物体表面特征点的空间位置,再利用UG软件实现三维模型的重建.     

一种提高计算机重构三维图像质量的方法

在全真三维场景的三维图像技术的研究中,根据计算机重构三维图像时分辨率低的问题,在基于透镜阵列模型的计算机II重构图像基础上,为提高质量和图像分辨率,提出一种基于相似像素块平滑过渡的图像后处理方法,方法对从每个元素图像中提取出的相邻像素块进行相似性判断,对相似像素块内中心像素以外的像素按照一定方法修改其灰度值,进行平滑,使图像后处理过程既缓解了从不同元素图像中提取的像素块间的灰度不连续性,又能保持重要的边缘信息,改善了重构图像的视觉效果.     

基于SFS原理的SMT焊点表面三维重构技术研究

基于明暗重构形状原理重构表面组装焊点的表面三维形状过程是:先通过图像采集设备,采集到SMT焊点图像,使用相关的图像处理技术,对SMT焊点图像进行处理;根据一个确定的反射模型建立物体表面形状与图像亮度之间的约束关系和物体表面形状的先验知识建立物体表面形状参数的约束关系,然后对这些约束关系联立求解,可得到物体表面的三维形状.同时针对不可接受SMT焊点图像重构出的三维图像不够理想的缺点进行了改进.在阐述其基本思想和原理的基础上,结合实例介绍了该技术的实现方法与步骤,对其中焊点图像的获取与处理、焊点三维重构技术算法等主要内容与关键技术进行了研究和探讨,并对结果进行了分析验证.     

透视图反求作图方法的计算机仿真算法研究

在影像反求设计中，透视图反求作图方法是由新产品的照片求解其立体外形的主要设计方法。该文研究了透视图反求作图中各个步骤的计算机仿真算法，如对透视条件的反求；透视图的平、立面投影图的反求以及透视图上点的反求。给出了应用该算法开发的CAD系统反求产品外形的实例。     

基于形态学和Otsu 的固体火箭发动机CT 缺陷三维分割

为了能够准确判别固体火箭发动机内部缺陷的性质和可能对发动机造成的危害, 需要从三维空间的角度来观察分析。在传统的缺陷分析中,主要是通过观察CT 的二维切片序 列图像以及对二维图像的主观分析去发现缺陷体。为了对缺陷体进行更为准确、立体地分析, 提出对固体火箭发动机工业CT 三维体数据进行处理。首先,通过结合形态学和Otsu 阈值分割 方法对缺陷进行分割和提取;然后,重构出缺陷体三维体数据;最后,对体数据进行三维可视 化显示。实验结果表明,该方法能有效、准确地分割和提取固体火箭发动机三维CT 图像缺陷, 具有较强的鲁棒性。     

基于光线投射法的目标三维重构技术

针对距离选通激光成像系统获得的图像源,为了减小断层图像间的距离远大于断层图像内像素间的距离这一因素对三维可视化的影响,增强三维显示效果,提高运算速度,在研究了光线投射三维重构算法的基础上,提出了距离分辨率远小于成像分辨率的插空帧光线投射法和通过旋转体数据实现从不同的视线角度进行观察的三维重构方法.仿真结果表明:提出的方法可行、有效,提高了目标的探测和识别概率.     

按比例缩放灭点三角形或反转重合视点的量点法作图

量点法作建筑透视图的原理较复杂,而且在手工绘制量点法两点透视图时,经常 遇到图幅过大造成灭点与视点落在图板之外（即不可达）而难以操作的情况。提出一种简便易 行、有效利用有限图纸空间的方法：按比例缩放灭点三角形或反转重合视点的作图方法。此方 法关键点是节省竖向图纸空间,使图纸得到有效利用并不至于使透视图过小。并以基本立体和 建筑实例对该方法进行了应用和验证。结果显示,方法行之有效,值得推广应用。     

信息智能集成链群体系结构的研究

一个知识点是企业生产智能信息集成系统的一个基本调用单位，企业生产单元在系统智能协同链群组建时可以按照自己的生产协同需求调用合适的知识点以构成智能型生产单元(生产管理网软节点知识点)，也可以按照自己的协同需求删除不合适(或过时)的知识点。各生产单元以知识点的形式分布于物理企业生产销售管理网络(环节)的各个端点。知识点是由若干智能元(或称智能元类)构成。智能元是组成知识点的基本单位，是对一条知识的模式描述与处理。     

基于Double Marching Cubes的表面重建算法

为克服基于Marching Cubes的表面重建算法在绘制三维表面时因二义性面的存在而使生成的表面网格易出现错误连接而形成层间空洞的不足,提出了基于Double Marching Cubes的表面重建算法.该算法采用双立方体体素作为生成表面网格的基本单元,以双立方体的12个特征点的标记情况为依据,建立一个双立方体体素索引表,通过查找索引表的方法绘制三维表面.该算法在建立双立方体索引表时就排除掉了二义性面的所有错误连接方式,因而生成的表面网格不会出现层间空洞,避免了为消除二义性面所进行的复杂计算,加快了表面重建的速度.     

篇章视角的汉语零指代语料库构建

零指代是汉语中普遍存在的一个现象,在汉英机器翻译、文本摘要以及阅读理解等众多自然语言处理任务中都起着重要作用,目前已成为自然语言处理领域的一个研究热点.提出了篇章视角的汉语零指代表示体系,从服务于篇章分析的角度出发,首先以基本篇章单元为考察对象,判别其是否包含零元素;再根据零元素在基本篇章单元中承担的角色将零元素划分成主干类和修饰类两类;接着以段落对应的篇章修辞结构树为考察指代关系的基本单元,依据先行词与零元素间的位置关系将指代关系分成基本篇章单元内和基本篇章单元间两种,并针对基本篇章单元间的指代关系,根据零元素对应的先行词的状况将指代关系分成实体类、事件类、组合类和其他等4类;最后,基于篇章视角的汉语零指代表示体系,选取汉语树库CTB、连接词驱动的汉语篇章树库CDTB和OntoNotes语料中重叠的325篇文本进行了汉语零指代的标注,构建了服务于篇章分析的汉语零指代语料库.一方面,借助系统检测来说明所提出的表示体系合理有效,构造的语料库质量上乘;另一方面构建了完整的汉语零指代消解基准平台,从可计算的角度验证了所构建的汉语零指代语料库能够为篇章视角的汉语零指代研究提供必要的支撑.     

Appropriate number of unit cells in a representative volume element for micro-structural bifurcation encountered in a multi-scale modeling

The paper proposes a method to determine the number of unit cells (basic structural elements) to be employed for a representative volume element (RVE) of the multi-scale modeling for a solid with periodic micro-structures undergoing bifurcation. Main difficulties for the multi-scale modeling implementing instability are twofold: loss of convexity of the total potential energy that should be homogenized and determination of a pertinent RVE that contains multiple unit cells. In order to resolve these difficulties, variational formulation is achieved with the help of Γ-convergence theory within the framework of non-convex homogenization method, while the number of unit cells in an RVE is determined by the block-diagonalization method of group-theoretic bifurcation theory. The latter method enables us to identify the most critical bifurcation mode among possible bifurcation patterns for an assembly of arbitrary number of periodic micro-structures. Thus, the appropriate number of unit cells to be employed in the RVE can be determined in a systematic manner. Representative numerical examples for a cellular solid show the feasibility of the proposed method and illustrate material instability at a macroscopic point due to geometrical instability in a micro-scale.     

基于三角形连接的有限元网格划分

文中创新地提出了三角形连接的有限元网格划分的算法,但是三角形并不是有限元计算的基本单元,而是根据已经生成的三角形生成较为规整的四边形。在实际的项目过程中,创新地提出了三种有效的算法,并利用C＋＋面向对象的MFC程序设计和编写。本程序可以从模型文件读取边界以及点约束和线约束特征数据,程序自动计算出一个较为合理的边界间距值,并且根据需要人工或自动选择一种划分算法,从而自动完成高质量的四边形网格划分。三种算法皆可以处理大量数据点和线,并且划分速度较为高效。本程序模块成功应用于有限元计算软件中。     

Estimating the perspective pose of texture planes using spectral analysis on the unit sphere

Multiple vanishing point detection provides the key to recovering the perspective pose of textured planes. If vanishing points are to be detected from spectral information then there are two computational problems that need to be solved. Firstly, the search of the extended image plane is unbounded, and hence the location of vanishing points at or near infinity is difficult. Secondly, correspondences between local spectra need to be established so that vanishing points can be triangulated. In this paper, we offer a way of overcoming these two difficulties. We overcome the problem of unbounded search by mapping the information provided by local spectral moments onto the unit sphere. According to our representation, the position and direction of each local spectrum maps onto a great circle on the unit sphere. The need for correspondences is overcome by accumulating the great circle intercepts. Vanishing points occur at local accumulator maxima on the unit sphere. To improve the accuracy of the recovered perspective pose parameters for highly slanted planes, we use an adaptive spectral window. This selects the window so as to reduce spectral defocusing by minimising the determinant of the spectral covariance matrix. We experiment with the new shape-from-texture technique on both synthetic and real world data. Here it proves to be an accurate and robust means of estimating perspective pose.     

数字矿山信息标准化基本方法探讨

从信息标准化的角度探讨了数字矿山建设过程中的基本内容,包括信息标准化的体系结构、分类。按照生产管理的特点把数字矿山的信息标准划分为总体标准、信息资源标准、基础信息标准、应用系统标准和信息技术标准,重点描述了数据元和元数据的概念和描述方法,给出了数据集分类方法和数据描述实例,为数字矿山建设过程中信息标准化奠定基础。