手绘图案曲面重构

采用逆向技术路线,通过"点一面"的CAD模型重构过程对不能或不便用CAD功能来表达的手绘图案自由曲面重构进行了研究.通过手绘枫叶图案的曲面重构,提出对点云密度大的空间点云采用点云投影,边缘特征提取出图案的特征点和特征线进行曲面重构的方法和思路.     

基于二维图像的三维服装重建

针对泊松重建过程中点云缺失导致曲面错误重构的问题,提出采用最近点迭代技术对分批重建点云实现配准融合,并以此恢复三维结构的解决策略。通过对比不同拍摄方案和图像数量对模型重建效果的影响,确定了合适的重建图像数量与拍摄方案;对泊松重建八叉树深度的最优参数选择进行分析,并在此基础上对重建模型精度进行探究。结果表明:泊松重建八叉树深度为11时,可还原模型表面细节;图像数量大于60,且采用半球式拍摄方案更有利于模型的完整性;以深度相机扫描获取点云作为基准,最终获取的三维模型误差小于5.8 mm。     

基于Yolov4-Tiny与RANSAC算法的管纱识别抓取系统

针对络筒机依赖人工上纱的非自动化问题,课题组提出一种基于Yolov4-Tiny目标检测模型的识别抓取系统,实现了管纱的检测、定位及抓取任务.首先利用深度相机获取RGB-D图像,通过训练深度学习网络Yolov4-Tiny,生成预测结果;然后利用预测框信息将原始点云进行裁剪,采用快速点特征直方图与RANSAC算法进行配准;...     

小型回转点云的配准研究

针对回转半径较大的小型回转点云配准时其回转特征不明显问题,提出一种先利用最小二乘法计算出点云的拟合平面并将所有点投影到该平面上,再利用滚球算法计算该二维点云数据的边界,并对边界点云进行3次B样条拟合,最后根据B样条曲线的变化特点,找出特征点,并利用特征点进行配准。对于回转半径较大且尺寸较小的回转点云,由于其回转特性不是非常明显,因此完全依靠其回转特性进行配准,会有一定的难度,所以需要利用其他一些特征进行配准。最后通过三坐标扫描仪获取物体的外表面形状数据,然后进行配合验证,结果表明可以准确获取特征点。该方法可以有效地对小型点云进行配准。     

基于中国人数据集的参数化人体建模北大核心CSCD

为解决基于中国人数据集的参数化人体模型重建问题,本文首先采集了152名中国成年女性净体样本,并对其进行头发部位去除、泊松重建、降采样和脚底平面切削。然后采用“粗—精”两步配准策略,先基于BPS对点云进行高效学习,将SMPL模型网格点快速初始配置至扫描网格点附近;再采用基于ICP的非刚性网格配准算法进行精配准,只优化顶点位移D分量,生成精准匹配的SMPLD模型。配准完成后,比较其和LoopReg配准的配准精度和效率。之后,对配准数据进行位姿校正和主成分分析,从而获得能够反映中国人体特征的形体参数。最后进行模型重建,并将其与SMPL平均模板进行比较。由平均模型拟合结果可知,相比SMPL模型,基于重建模型的拟合结果关节误差和顶点误差均有所降低,3个实验对象的关节平均误差分别降低了26.2%、19.4%、21.7%;顶点平均误差分别降低了20.0%、16.1%、12.5%。     

一种基于特征提取和匹配的点云自动配准算法

针对三维激光点云数据配准问题,提出一种基于特征提取和匹配的点云自动配准算法。算法依据点云中每个点的邻域点集到该点切平面的平均距离信息来提取特征点。利用点云中四种基本几何特征形成特征描述算子,根据特征描述算子的相似性初步搜索匹配点对,然后采用距离约束条件得到精确的匹配点对集合,运用四元数算法计算初始配准参数,最后通过改进的迭代最近点(ICP)算法对点云进行精确配准。实验结果证明了该算法的有效性和可行性。     

基于逆向工程的叶轮叶片建模

逆向工程(Reverse Engineering)主要的步骤包括点云的获取与预处理,曲面重构,模型重建及数控加工等技术。为了探索含有自由曲面特征的叶轮在逆向设计过程中点云处理及曲面重构的的关键技术,验证相关的预处理方法与曲面重构的原理。文章以叶轮叶片作为研究对象,利用随机滤波的方法对激光线扫描法获取的数据进行噪声点处理,去除了点云中的多余数据及随机噪声,分析了曲面重构的原理并通过NURBS曲面操作方法完成了叶片的曲面重构,得到叶轮整体的三维模型。最后,对通过逆向得到的叶轮模型进行了精度检测与验证。研究结果表明,利用逆向工程技术提高了产品的设计质量,缩短了研发周期。     

经编提花毛巾织物的设计与三维仿真

为实现经编提花毛巾织物的快速设计与三维仿真功能,在深入了解这类织物编织原理的基础上,研究经编提花毛巾织物的设计模型与三维几何模型的建立方法.采用数学矩阵的方法,分别建立了地组织数学模型与提花毛圈组织数学模型;依据NURBS曲线曲面原理,分别建立了地组织结构模型、毛圈组织结构模型.以Visual C++为开发工具,并且结合OpenGL图形库,最终在CAD系统中实现了经编提花毛巾织物的设计功能以及三维仿真功能.     

基于Pro/E软件求解容器容积

运用CAD软件Pro/E强大的曲面造型与编辑功能和单侧体积功能,巧妙地对模型进行处理,快速方便地求得模型容腔的容积,为产品设计过程中运用CAE技术分析预测产品质量性能提供准确的数据参考.     

逆向工程技术在食品机械中的运用

在对全自动馄饨机折叠成型机构中的主要零件"凸轮导槽"的研制过程中,提出一种基于逆向工程的零件数字化设计与制造新思路,引用三维扫描测试技术、曲面重构技术、曲面参数化建模技术以及CAD/CAM先进制造技术来实现产品的逆向研制过程。制定复杂曲面的数据采集策略、提出不同的点云处理方法、设计曲面参数化建模方案、用现代化的手段对曲面质量和制造工艺进行检验。解决了传统正向设计耗时长、检测难、成本高等问题,可为逆向工程技术在食品机械中的运用提供借鉴。     

一种新的三维复杂曲面测量算法分析

提出了一种全新的非接触式三维复杂曲面测量方法,利用片激光源产生的光切面在被测物表面形成一个封闭光带,并使光带同时成像在3个互成固定角度的CCD摄像机中.经过CCD摄像机像面和光切平面之间的空间映射变换及图象处理后,可一次获得被测物的某一个截面的二维轮廓信息.随着测量系统以固定的间距沿垂直于光切面的方向步进测量,最终以被测物表面的大量离散点数据非常近似地获得了整个被测物的三维曲面信息.     

基于模型库的木质托盘 CAD／CAE 系统开发及应用

建立了木质托盘CAD/CAE系统功能模型,并基于特征造型和参数化设计技术,构建了面向木质托盘CAD和CAE的托盘模型库。利用高级程序语言Visual Basic 对SolidWorks进行二次开发,开发了木质托盘CAD/CAE软件。通过模型库可加速木质托盘设计和分析过程,改善设计与应用之间的信息交换,获得优化的结构参数,提高产品设计质量。     

应用传递矩阵实现空压机消声器传声损失的测量

以方向相反的两列行波为端口参量,研究管路消声器声传递矩阵测量方法,建立测量模型。设计制作扩张腔式消声器,建立管路实验测量系统,对扩张腔式消声器声传递矩阵进行辨识,由传递矩阵得到消声器的传声损失,将测量结果与理论计算结果进行对比。结果表明:以行波为端口参量的声传递矩阵参数具有明确物理意义,分别为管道消声器端口的声压透射系数和声压反射系数;由声传递矩阵测量结果得到的消声器声传声损失与理论计算结果基本一致,验证了测量方法的正确。     

定综片数小提花多臂组织设计方法与CAD实现

为简化复杂小提花多臂织物组织设计,提出一种基于图像处理的,适用于确定综片数和不同经纬循环数的计算机智能化设计方法,可将复杂图像直接应用于多臂织物组织的设计中。通过深入分析多臂织物组织的形成原理,将多臂织物组织的穿综图、纹板图以及组织图转化为对应的组织矩阵,根据提出的优化综片数的数学模型,在指定综片数内,生成适合多臂织机织造的上机图。将优化综片数前后的织物组织进行比较可知,图像基本一致,没有发生明显的变化。并用VB语言编程实现了CAD设计。     

双色效应压纱贾卡提花织物的计算机辅助设计

为实现带双色效应的经编压纱贾卡提花织物的快速设计,在对压纱贾卡双色提花织物的编织原理、Piezo贾卡提花原理进行深入分析的基础上,研究了这类织物的计算机辅助设计模型,并分别建立了压纱贾卡双色提花织物的垫纱数码设计、穿经循环设计、贾卡意匠图设计三个方面的数学矩阵模型,用于实现经编CAD软件对该类产品进行工艺辅助设计。以压纱型贾卡拉舍尔经编机生产的双色提花窗帘为例,从工艺设计和贾卡意匠图设计两方面着重探讨了压纱贾卡双色提花织物的CAD辅助设计方法和流程,并通过上机试织验证模型的正确性,为企业研发这类产品提供了参考。     

一类经二重组织的计算机实现研究

介绍了用经纬纱“分组”进行经二重组织CAD设计的原理和方法。由经二重组织的构成条件导出判别表、里组织是否合适的判别条件，提出了适于CAD设计的经纬纱“分组”的新方法，并由此导出了经二重组织CAD设计的数学模型。     

基于ObiectARX的RTA家具CAD系统的开发

本文以RTA家具设计理论和面向对象技术为基础,对利用ObjectARX技术建立RTA家具的CAD对象模型进行了探讨,并介绍了RTA橱柜家具CAD系统各模块的主要功能及设计开发过程。     

基于尺度-空间极值的织物起球目标检测

针对织物起球等级客观评估中的起球特征提取问题,提出了一种基于尺度-空间极值的毛球目标检测算法。首先建立各向异性高斯毛球目标模型,然后应用高斯尺度空间理论及精简的各向同性毛球目标模型,构造与该目标模型最优匹配算子近似的高斯偏导多项式作为检测算子,以其匹配能量输出作为尺度选择依据,并根据尺度-空间极值原则,定位并确定毛球目标的各向同性尺度,再基于此尺度下的局部结构张量矩阵估计各向异性高斯模型参数,最后根据该模型对毛球进行局部分割和识别。实验结果表明该算法能够较好地识别和分割毛球。     

含疵样片提取过程中拓扑关系的构建及其应用

为实现服装生产中布料疵点的识别与含疵样片的匹配定位,解决含疵样片的快速检测、提取与更换问题,以色织牛仔布为研究对象,将常见疵点标识按特征归类,以确定空间对象的拓扑关系模型为基础,根据九交矩阵模型、四交矩阵模型推导出凸型、凹型样片与块状、线状疵点标识之间的矩阵关系与拓扑交集模型。将该拓扑模型应用于牛仔服装生产中的含疵样片提取过程,结合疵点标识图像信息、自动排料系统输出的样片数据,提出了一种含疵样片提取算法。最后,以幅宽1.52m 长度8m 的单层含疵牛仔布匹为实验对象,对提出的含疵样片提取方法进行实验验证,可以准确定位布匹上疵点标识的坐标信息,成功提取含疵样片信息以供给自动排料系统补充排料,准确率达到95%以上。     

基于上转换分子印迹聚合物荧光传感检测食品中的章鱼胺

以章鱼胺为模板分子,采用表面分子印迹技术通过溶胶凝胶法在上转换荧光纳米粒子表面合成了对章鱼胺有特异性识别位点的荧光分子印迹聚合物.该聚合物对章鱼胺有良好的特异性吸附和荧光响应.建立了一种适用于食品基质中章鱼胺定量检测的分子印迹荧光传感检测方法,在最佳检测条件下,方法的线性范围为2～10 mg/L,最低检出限为0.37 ...