网格曲面中复杂孔洞的自动修补算法

为了修补三角网格模型中的复杂孔洞，提出一种基于边扩展的复杂孔洞修补算法.通过计算出孔洞边界的最小二乘平面，并将孔洞边界投影到该最小二乘平面上，得到投影多边形.当投影多边形存在相交的边时，则对每条相交的边采用边扩展算法，生成新的三角面片，从而将复杂孔洞剖分成若干个子孔洞.对新生成的子孔洞重复上述剖分方法，直至所有子孔洞变为简单孔洞后，采用平面三角化技术对简单孔洞进行修补,并采用细分技术得到形态均匀的孔洞三角网格.实验结果表明，该孔洞修补算法适用于三角网格模型中的各种复杂孔洞,能较好地保持原三角网格模型的细节特征.     

基于泊松形状信号的网格模型部件分割算法

为了将网格模型分割成若干个有意义的部件,提出了一种基于网格模型结构信号的分割算法.通过构造网格模型对应的体素模型,基于体素模型求解泊松方程得出每个体素对应的泊松形状信号;根据网格模型顶点与体素模型的对应关系,计算出网格模型中每个三角面片对应的泊松形状信号;采用Mean-Shift算法将每个三角面片对应的泊松形状信号进行聚类;最后基于泊松形状信号值,提取网格模型主要部件,并精化分块结果边界,从而达到网格模型部件分割的目的.实验表明,该算法能对具有部件结构特征的实体模型有较好的分割效果、鲁棒、速度快,与物体各个部件刚体变换无关.     

面向颅骨损伤修补的缺损重建算法

提出一种针对颅骨缺损重建模型的孔洞修复算法,根据孔洞特征自动提取缺损边缘.通过双环采样,投影构建代理曲面;通过合并环间区域及引入边缘约束的平滑,得到缺失实体孔洞的上下缝合面.在此基础上,搜索出上下边界环之间的三角网格区域,利用几何约束条件重建缺失实体.算法能最大限度的减少人工交互步骤,符合需要的修补结果.     

结合网格补洞和曲面拟合的龋齿修补方法

该文基于医学数据处理软件Mimics系统,提出并实现了一种结合三角网格补洞和B样条曲面拟合的龋齿修补方法.首先在Mimics系统中提取牙齿表面的离散数据,并导出PLY格式的三角网格,通过对龋齿网格数据的孔洞边界提取和三角网格孔洞修补,得到完整的三角网格数据.然后采用网格数据进行分割、参数化和最小二乘拟合,求得B样条曲面...     

朝鲜语语音音节自动切分算法的研究

针对目前语音语料人工标注效率低的问题,提出了一种朝鲜语连续语音语料的音节自动切分方法.该方法首先采用Seneff听觉模型提取音频的包络检测响应和广义同步检测响应等特征参数,其次结合朝鲜语发音特点确定音节的候选边界位置,最后通过静音段和摩擦音检测消除虚假边界,以提高边界检测的准确率.实验结果表明,该朝鲜语语音语料音节自动切分方法的准确率(93.56%)比传统的基于Seneff听觉模型的分割算法提高了14.59%,召回率(86.43%)比传统的基于Seneff听觉模型的分割算法降低了1.69%; 因此,本文算法总体优于传统的基于Seneff听觉模型的分割算法.     

基于统计模型和活动轮廓的运动目标检测与跟踪

提出了一种静止背景视频序列中运动目标的检测与跟踪方法.对连续两帧图像序列作差分计算,对差分图像的灰度分布建立混和高斯模型(GMM),采用期望最大化(EM)算法估计模型参数,并引入基于GMM模型的边界检测算子,进而构造运动边界图像.改进静态图像轮廓提取算法GVF-Snake,利用运动边界图像修改GVF-Snake的能量项,使其能够提取视频序列中运动目标的轮廓.采用一种根据目标区域自动初始化轮廓的方法解决Snake初始轮廓需要手工设定的问题,采用一阶差分预测算法加快轮廓收敛速度.利用改进的GVF-Snake算法对运动目标进行检测与跟踪,结果表明,该算法对刚性和非刚性两类目标都具有较好的检测与跟踪效果.     

面向颅骨损伤修补的缺损重建算法

提出一种针对颅骨缺损重建模型的孔洞修复算法,根据孔洞特征自动提取缺损边缘。通过双环采样,投影构建代理曲面;通过合并环间区域及引入边缘约束的平滑,得到缺失实体孔洞的上下缝合面。在此基础上,搜索出上下边界环之间的三角网格区域,利用几何约束条件重建缺失实体。算法能最大限度的减少人工交互步骤,符合需要的修补结果。     

基于多张面和点云约束的N边域填充

针对N边域孔洞这一特殊情况,提出了一种用多张非裁剪B样条曲面填充带点云约束的N边域孔洞算法.设计了相应的调和映射参数化方法,近似计算出N边域孔洞内点云的中心点,通过自动构造空间曲线将N边域孔洞划分为多个四边形区域,用离散方法近似处理各四边形区域的边界约束条件,分别拟合满足边界约束条件且逼近内部点云的多张非裁剪B样条曲面以实现对N边域孔洞的填充.结果表明,填充后各填充曲面之间以及填充曲面与已有曲面之间均满足近似G1连续,能较好地满足工程需要．     

用于不规则几何形体的有限元网格自动生成处理技术

提出了对工程中常见的具有孔洞及不规则边界结构进行有限元网格自动生成的处理技术，并详细阐述了计算方法．把这种处理方法加入到根据映射法编写的网格自动生成程序中，可大大提高网格划分的自动化程度．     

面向对象轮廓约束GGVF Snake的建筑物边界优化方法

分析高分辨率遥感影像中建筑物的特征和常用方法提取建筑物存在边界漏检误检导致的边界不规则等问题,提出面向对象轮廓约束广义梯度矢量流（GGVF）Snake模型的建筑物边界优化方法. 在利用分类法获取建筑物轮廓的初始结果基础上,自动提取每个建筑物轮廓线作为GGVF Snake的初始轮廓线,获取各轮廓外接矩形进行对象裁剪,提取每个建筑物的子图对象. 对每个子图对象进行Canny边缘检测,结合Hough变换提取直线特征,输入到广义梯度矢量流模型的迭代求解中快速最小化能量函数,实现对象级建筑物轮廓的精确优化. 实验结果表明,利用提出的方法能够自动获取初始建筑物的轮廓信息,提高优化的自动化程度;基于对象级的边缘检测与直线特征的加入,有助于GGVF Snake快速拟合,准确地平滑建筑物边缘且准确度高. 相对于其他对比方法,本文方法的轮廓优化总体精度和综合值均有提升,可以作为有效提升分类原理获取的建筑物轮廓的优化后处理手段,提高了建筑物提取的精度.     

基于曲率的三角网格孔洞修补算法的研究

在逆向工程中,三角网格模型被广泛应用。但三角网格模型常常会存在一些孔洞,这些缺陷会影响许多后续操作,因此在应用前对这些孔洞进行修补是十分必要的。一种基于曲率的空间多边形孔洞修补的算法,每次寻找孔洞多边形中夹角最小的一对邻边,构造新的初始三角片,再根据新增点和其邻点的法矢调整新增点的位置,然后更新孔洞多边形,直至覆盖整个孔洞。最后再根据需要对所有新增顶点作一定的调整。对曲率变化较小的孔洞获得较好的修补结果。     

七重四面体变几何桁架机器人工作空间分析的解析法

提出了七重四面体变几何桁架机器人的工作空间分析的解析方法。该方法以曲面分析为基础,引入了数字－符号处理技术,可据位置正解的递推公式,由计算机自动推导出工作空间边界曲面的解析曲面方程。由此描绘出机器人工作空间边界曲面的投影视图及截面曲线图。分析结果表明：七重四面体变几何桁架机器人的工作空间是由42张曲面片包围而成的闭包。     

基于切割路径树优化的三角化网格曲面自动切割

为了减少曲面展开后的变形和优化切割路径,提出了一种三角化网格曲面的自动切割算法.该方法将导入的曲面切割成带单一边界环的流形曲面,在高斯曲率较高的顶点和曲面边界之间生成切割路径.切割路径的生成有两个约束条件,即尽可能短而直,且尽可能经过曲面的棱边.曲面边界和众多的切割路径构成了初始切割路径树;在此基础上优化切割路径树,删除短小切割路径,并使优化后的切割路径树尽可能光滑;由优化后的切割路径树对曲面进行一次性切割,得到具有良好可展性的网格曲面.实验表明,该算法执行效率高、切割效果好.     

多源扫掠体全六面体网格自动生成算法

引入虚面概念和虚拟分解算法,将多源面单目标面扫掠体（简称多源扫掠体）自动分解为多个单源面单目标面扫掠体（简称单源扫掠体）.针对每个单源扫掠体,先生成虚面网格,然后生成包含虚面的单源扫掠体网格,以保证共享虚面上的网格一致性.单源扫掠体网格生成的关键是内点定位,通过改进仿射变换求解算法,解决了已有算法的2个缺陷,一是源面边界点共面时仿射函数不唯一,二是源面、目标面和扫掠路径弯曲时内部单元可能会扭曲.数值试验表明,新的内点定位算法在网格质量和执行效率上都要优于已有算法.与某商业软件扫掠网格生成结果的对比也验证了本文算法的实用性.     

立方体形Ag3PO4可见光光催化剂的制备及其性能研究

以AgNO3、Na2HPO4和NH3.H2O为主要原料,利用银氨辅助法成功制备出了在可见光照射下具有高的光催化活性的立方体形Ag3PO4光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)等分别对Ag3PO4样品的晶相组成、微观形貌和吸光度等进行了表征,并且考察了该光催化剂在模拟太阳光照射下对罗丹明溶液的光催化降解效果.结果表明,所制备出的立方体形Ag3PO4晶体是由6个{100}晶面包裹而成,与球形的Ag3PO4样品相比,立方体形的Ag3PO4样品表现出更优越的光催化活性,这主要是由于由高活性的{100}晶面主导的立方体形Ag3PO4样品对可见光有更高的吸收能力、更高的电子与空穴分离效率,以及更多的光催化活性中心.     

注射模三维温度场的数值分析

考虑到注射模的结构特点(型腔为狭缝面，冷却孔细长)，通过边界方程及边界梯度方程的耦合，推导出求解注射模三维温度场的边界积分方程，并给出了计算基本解积分的数值方法及高阶奇异积分的解析方法；最后通过实例说明了数值分析在冷却系统设计中的应用．     

陶瓷材料高温蠕变行为研究

含有晶界玻璃相的陶瓷防热材料的高温蠕变行为主要包括晶界孔洞的成核及扩展,晶粒的滑移是控制晶界孔洞扩展的主要因素,决定了孔洞的扩展速率及扩展到完整晶界所需要的时间.建立了一个基于晶界滑移条件下单个及多个晶界孔洞扩展的模型,通过计算,给出了单个孔洞扩展的临界应力及扩展到完整晶界尺寸需要的时间,分析了在一个晶界上分别含有三晶孔洞和双晶孔洞时孔洞扩展的模式,讨论了两个孔洞在扩展过程中的相互影响,比较了前后两个孔洞在晶粒滑移条件下的扩展速率,并通过算例获得了前后两个孔洞连通与扩展同时完成的临界位置.定性及半定量的给出了晶粒滑移对蠕变陶瓷晶界孔洞扩展的影响,为计算晶界孔洞扩展到一个完整晶粒尺寸所需要时间奠定了理论基础.     

以边界元法为基础的注塑模冷却系统优化设计

针对注塑成型的冷却过程,以边界无法为基础,给出了型腔温度及其对主要设计变量灵敏度的算式。在此基础上,以型腔各点温度与某一设定的型腔目标温度的均方差作为目标函数,利用优化技术给出了求目标函数最小值的选代算法。通过对盒形体注塑静模中冷却管道位置及尺寸进行二维优化设计,证实了本文给出方法的有效性。     

多孔有限弹性平面问题的研究

应用弹性力学的复变函数理论,采用多保角变换的方法,推出了含有任意多孔有限大平板的多复变量应力函数的表达式.在内边界上进行复Fourier级数展开,在外边界上采用配点法确定应力函数的未知系数,从而计算有限大弹性板的应力场.以外边界为矩形,内边界为任意多椭圆孔的有限板为例,编制了相应的计算程序,进行了算例分析,给出了内外边界对孔边周向正应力影响的分布图.结果表明,本方法对处理多孔有限大弹性平面问题简单且行之有效.