一种有效的圆形窗口线裁剪算法

根据线段两端点相对于圆形窗口的可能位置讨论裁剪结果。当两端点都在圆形窗口之外时,通过圆切线斜率与线段斜率的比较,及点区域判别来判断线段与窗口的相交情况。在确定线段与圆形窗口有交点的情况下,应用参数化形式求交运算,简化求交方程的构造。实验结果表明,新算法显著提高了裁剪效率。     

一种基于截距的圆形窗口线裁剪算法

在圆形窗口圆心为坐标原点的前提下,确定两端点同时在外切正方形某边界之外或至少有一端点在圆形窗口之内的线段之后,当线段两端点都在圆形窗口之外时:如果线段所在直线在x或y任意坐标轴上截距的绝对值小于或等于圆半径r,则可快速判断线段与圆形窗口是否相交;否则,再根据点-线位置关系以及所引切线与线段分别相交外切正方形边的交点坐标相比较判断线段与圆形窗口是否相交。该方法可以加快线段与圆形窗口的求交进程,避免复杂的辅助操作,显著提高裁剪效率。     

Cohen-Sutherland裁剪算法的改进

Cohen-sutherland裁剪算法对不与边框相交的线段进行裁剪时效率较高,而对与窗口边界有交点的线段裁剪效率低.为了提高线段裁剪效率,利用点与直线位置的关系性质,作者提出基于Cohen-Sutherland算法的裁剪思路并实现.与Cohen-Sutherland算法相比,新的算法提高了线段裁剪的速度.     

采用动态基线的矩形窗口裁剪算法

线段裁剪是计算机图形学的基础算法.在分析现有线段裁剪算法的基础上,提出了动态基线概念,利用动态基线,通过中心对称将裁剪窗口进行动态分区,根据动态分区可快速排除传统分区编码法无法排除的完全在窗口外的线段;进一步引入45°、135°基线,避免了裁剪判别的乘除运算.试验结果表明,该算法有效地提高了裁剪效率,稳定可靠.     

基于矢量邻接图的剖面域识别与重建

在矢量化识别剖面域是进行图形语义理解的一个重要部分。本文先对扫描工程图样进行基于单义域邻接图的矢量化。然后基于矢量邻接图以剖面线段为特征图元,根据剖面线构成语法规则,搜索属于同一剖面域的所有剖面线段,并根据剖面线提取包围图元（包括内环和外环）,进而求解轮廓线,重新绘制剖面线。同时删除已经提取的剖面线段。文中对多种剖面域模式进行了识别.     

低成本、便携式的EPS快速成形系统

 针对目前聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）加工的发展需要,研制了低成本、便携式的EPS快速成形系统.系统综合应用CAD/CAM技术、电机控制技术、计算机数控技术、先进制造技术等知识,确定系统的设计方案,开发了上位机软件系统,编程实现图形优化、图元排序、路径规划等一系列算法,将DXF文件中的图形信息转换为系统定制的加工指令并进行传输控制.最后测试了软件系统的功能并对样机进行加工试验,证明该系统易于使用,加工精度可以满足工程需要.     

基于计算机视觉的位移测试方法研究与实现

针对Hough变换、最优圆拟合两种圆检测算法进行了圆检测效果、算法应用范围及计算效率的对比分析;研发了基于圆检测算法的非接触性动态位移测试方法并应用于大型振动台实验。结果表明:Hough变换圆检测及最优圆拟合圆检测均具有较好的圆参数检测效果。Hough变换圆检测方法更适用于测试背景简单且需单次识别多个标靶圆的工况;最优圆拟合圆检测方法更适用于测试背景复杂的工况。应用非接触性位移测试方法于大型振动台试验中,测试了模型地基土的位移反应。应用基于机器视觉技术的位移测试方法可以有效解决复杂工况下的位移测试问题。     

手绘草图识别技术及其建模方法研究

手绘草图识别技术是计算机支持的交互式草图设计系统中的核心问题,针对这一问题,提出了一种手绘草图识别算法,主要包括手绘草图原始笔划的数据前处理、基于多次检测算法的特征点识别、草图分段识别、空间位置解释、图形重构等内容.本文利用多次识别算法,可以有效解决手绘草图模糊性及拐点和折点不确定性,基于这一技术的三维草图CAD建模方法已在自行研发的CAD软件中得到应用,并取得了良好的效果.     

大直径深孔爆破参数智能识别辅助设计

针对大直径深孔爆破在实际生产操作过程中工作量大、操作繁琐、结果易错等特点,通过对该种爆破工艺流程和分段装药、分层间隔装药结构的分析,采用Visual Lisp二次开发了一款辅助设计软件。该辅助设计软件基于Visual Lisp对Auto CAD进行二次开发,形成交互式用户界面操作模式,通过用户选取图形中的图元,智能识别大直径深孔爆破分段装药、分层间隔的孔内药包数量、装填界限、雷管段数等关键结构参数,结合Microsoft Active Automation的接口进行数据读写,自动实现图纸上的图形几何参数的提取与Excel电子表格的交互操作。该软件成功应用于凡口铅锌矿采场生产爆破,实现了图到表转换工作的高效性和可靠性,减轻了技术人员的劳动强度,提高了整个爆破设计施工过程的工作效率。     

基于扫描带的任意多边形窗口线裁剪算法

提出了一个基于扫描带的任意多边形窗口线裁剪算法。首先确定裁剪窗口所有顶点对于被裁剪直线段的位置关系,然后生成过顶点的扫描线,及时修改由相邻两条扫描线所构成的扫描带结构数据,增加每条扫描带中位于被裁剪直线段左侧的裁剪窗口的边界线数。最后,根据左侧边界线数的奇偶性,确定相应直线段的可见性,并最终实现任意多边形窗口的直线段裁剪过程。     

自适应选取阈值的三层快速匹配算法

提出一种自适应选取阈值的三层快速匹配算法。采用了由粗到精的匹配策略,先分别用环形模板和十字形模板进行粗匹配来淘汰大量非匹配点,再用全模板进行精匹配确定匹配位置以减小计算量。以模板和实测图的平均灰度差来自适应选取阈值,增强了算法的稳定性,从而弥补了环形法的模板信息单一且阈值固定的缺点。实验结果表明,该算法的匹配位置准确,匹配速度比相关法提高5倍,比环形法提高10倍,且在目标发生明显运动变化时仍具有很强的可靠性。     

基于信息融合与FastICA的轴承故障提取方法

针对振动传感器监测信号易受噪声干扰的问题,提出一种基于FastICA算法与信息融合的轴承故障诊断方法。算法对各通道测得的信号采用FastICA算法进行降噪处理,采用自适应线性加权算法对降噪后信号进行数据层信息融合,最后基于谱峭度指标设计自适应带通滤波器,进行特征提取。此方法解决了低信噪比条件下的轴承故障特征提取问题。使用了仿真和实验轴承故障信号验证了算法的有效性。     

Polygon‐based contact resolution for superquadrics

The representation of discrete objects in the discrete element modelling is a fundamental issue, which has a direct impact on the efficiency of discrete element implementation and the dynamic behaviour of particulate systems. Disks and spheres are the most commonly used geometric shapes due to their geometric simplicity and computational efficiency, but they are unable to provide resistance to rolling motion. For this reason, some non‐circular/spherical objects, such as polygons/polyhedrons, superquadrics, or the clustering of disks/spheres to form irregular shapes, are introduced. When superquadrics are used as discrete elements, the bottleneck of contact resolution is associated with the searching for intersections of two non‐linear functions, which is a very expensive operation and may sometimes fail in finding the solution. In this work, an efficient and robust algorithm is proposed for contact resolution of 2D superquadrics, in which any superquadric is approximated with a convex polygon through adaptive sampling; then by clipping two polygons, an efficient linear algorithm is performed to search for intersections and overlap area of the polygons; the contact forces and directions are determined by employing a newly established corner/corner contact model. It is important to highlight that the proposed methodology can also be extended to general non‐circular discrete object cases. The performance of the algorithm is demonstrated via numerical examples. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

连续运动螺纹尺寸自适应机器视觉检测

针对螺纹零件尺寸检测效率低、工作强度大、检测精度不高的问题,提出了一种连续运动螺纹尺寸自适应机器视觉的检测方法。首先设计了一套在线图像采集装置用于采集运动螺纹零件的图像;其次使用NCC(normalized cross correlation)归一化匹配算法,完成对螺纹零件的识别及追踪,在此基础上设计了自适应的ROI(region of interest)裁剪区域;然后通过Canny算法提取边缘轮廓,利用最小二乘法直线拟合技术对螺纹轮廓进行直线拟合,生成螺纹中径线,完成对螺纹中径的测量;最后在使用Harris角点检测算法提取多螺纹轮廓波峰与波谷的基础上,提出了利用螺纹中径线与各角点之间的距离来完成对角点的细化。实验表明,所提方法在螺纹尺寸检测方面具有可行性和有效性。     

基于改进MCMC方法的有限元模型修正研究

针对马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模型修正方法在待修正参数维数较高时不易收敛和计算效率低下的问题,建立了融合自适应算法和相关向量机的快速模型修正方法。基于广义无偏见先验分布,推导了待修正参数的后验分布;在标准MCMC方法的基础上,引入延缓拒绝算法以提高新样本接受概率;引入自适应算法以自主调整建议分布的带宽。通过相关向量机建立待修正参数与有限元模型理论计算值之间的回归模型,以提高模型修正的计算效率。数值模拟和试验结构的模型修正结果表明,该方法的收敛速度较快,计算效率优于传统的一阶优化模型修正方法,为解决不确定性模型修正中的计算效率提供了一种新手段。     

Measurement of the effects of temporal clipping on speech quality

This paper investigates the effects of temporal clipping on perceived speech quality. Temporal clipping usually results from voice activity detection (VAD), or line echo canceller's nonlinear processor, and the clipped speech portions are replaced by comfort noise. A nonintrusive algorithm is proposed to predict speech quality based on the clipping statistics. Mean opinion score (MOS) is used as a metric for speech quality and is measured by perceptual evaluation of speech quality (PESQ). The impacts of speech frame size and noise spectrum on the algorithm are also investigated. The results show that the proposed algorithm can efficiently predict the speech quality. The correlation coefficient between the prediction and the measurement is about 0.975, and the root mean square error for the prediction is 0.20 MOS. The algorithm can be used as an integral part of a general speech quality assessment scheme in voice over Internet protocol (VoIP).     

求解二维Helmholtz外问题的一种快速算法

本基于虚拟边界积分法，通过将虚拟积分曲线选为多(单)条圆形曲线，并在这些圆形积分曲线上将未知源强密度函数用Fourier级数展开，同时借助快速数值Fourier逆变换(IFFT)计算程序，提出了一种求解二维Helmholtz外问题的快速算等。该方法由于不需要将分布在虚拟边界上的未知函数进行单元分散，不仅克服了边界元法或虚拟边界元法中由于单元形函数是由低阶多项式函数构成导致其结果只适用于较低频率范围的不足，而且具有很高的计算精度和效率。中给出的数值算例表明了这种快速算法的计算效率是虚拟边界元法的20-80倍。     

基于有向图的边界表示模型与重描算法

图像边界的精确表示和快速处理在模式识别、图像处理以及计算机视觉等领域扮演着十分重要的角色。本文提出了一种基于有向图的边界表示模型，并实现了一种边界跟踪平滑以及特征点检测算法，只需对图像进行一次遍历，即可实现边界的平滑和特征点检测。文章最后给出了该算法的一些实例。     

基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统设计

目的为了改善造纸行业中复卷机张力控制系统的控制性能,提高产品的质量和可靠性,同时消除传统趋近律方法的抖振现象。方法提出一种改进的自适应趋近律方法,并在此基础上提出一种基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统。结果通过仿真结果比较分析,与传统PID控制算法相比,文中所提滑模控制算法具有更好的动态性能。结论该算法具有较快的动态响应速度和较强的抗扰动能力。