曲面拟合过程中的参数值优化方法

参数值的准确性对曲面拟合的效率以及精度影响非常大,直接通过参数化方法获得的参数值往往不够精确。在曲面拟合过程中,需要反复利用逼近得到的曲面优化参数值,但是常用的参数优化方法应用到局部曲率大的曲面时,参数的迭代优化的过程可能不收敛,从而使得曲面拟合难以继续。随着参数化方法以及曲面拟合研究的发展,局部曲率大的曲面也可以被较好的参数化并进而逼近拟合,因此研究大曲率曲面上的参数值优化意义重大。笔者提出一种比常用参数值优化方法精确度更高的参数迭代优化计算方法,进而通过添加收敛判据确保迭代过程收敛。该方法在实际应用中取得了较好的效果。     

重采样和曲面拟合的图像匹配方法

模式识别中的目标匹配和定位是一个传统问题,但是大多数经典算法其定位精度都是象素级的.图像的亚象元匹配算法,可以突破物理分辨率的限制,把匹配和定位精度从象素级提高到亚象元级,从而满足大规模集成电路制造、摄影测量、工业检测和目标检测等应用对精度的要求.将重采样方法和曲面拟合法有机结合的图像亚象元匹配方法,既有重采样方法精度高的优势,同时通过曲面拟合法加快了计算速度,减少了所需时间.实验结果证明了这种基于重采样和曲面拟合的图像亚象元匹配算法的有效性.     

基于插值与逼近的复杂曲面拟合

工程图纸和实物模型提供的曲面原始数据通常具有分布不均匀的特点，如果直接使用四边域或三边域曲面进行拟合，曲面的光顺性将无法保证。针对这种情况，笔者利用插值与逼近相结合的曲面拟合思路，构造了由初始曲面拟合、曲面逼近、及曲面细化等3个步骤组成的曲面造型方法。实践表明，这种方法能较好地解决原始数据点分布不均匀的曲面造型问题。     

一种trimmedNURBS曲面的裁剪方法

所研究trimmed NURBS曲面的裁剪方法分三步完成裁剪算法。其主要特点是将所有trimmed NURBS曲面与裁剪轮廓面的交线都转为封闭环,从而可以统一的方式处理各类裁剪问题。实验结果表明,该算法可方便地解决目前一些曲面造型系统对已裁剪的内部和外部边界无法再裁剪等问题,亦可应用于一般形式的trimmed参数曲面的裁剪操作。     

用Loop细分曲面拟合点云数据的方法

将输入的点云数据进行三角剖分形成三角网格,按参考文献[1]建立求解插值细分曲面控制顶点的线性方程组.将所建立的线性方程组进行变换,使方程组的系数矩阵对称.证明了该系数矩阵正定,给出了矩阵特征值的上下界估计.将三角网格顶点作为迭代的初始控制点,提出了求解插值细分曲面控制顶点的两种迭代算法以及两个相应的盈亏修正公式.实例表明,两种迭代算法收敛速度快,拟合精度高.     

非均匀背景下的红外图像曲面拟合分割

红外图像往往存在着背景不一致的特点,因此在分割时无法有效地提取出目标。本文针对这一问题提出了一种基于曲面拟合的图像分割方法,以分割非均匀背景下的红外目标。这种方法首先对背景进行光顺限制的曲面拟合,再通过设置一个偏移量来形成阈值曲面。通过研究发现,曲面拟合时的偏离项和光顺项的权重系数比是由图像背景的双拉普拉斯变换以及噪声均方差共同决定的,从而在估计噪声均方差的基础上实现了对权重系数的自适应选取。从仿真结果可以看出,本文提出的曲面拟合分割法在背景去除和目标提取上要优于传统的Ostu法和局部阈值法。     

基于多项式曲面拟合的TFT-LCD斑痕缺陷自动检测技术

在液晶显示器的各种视觉缺陷中,斑痕缺陷的检测是最为复杂的问题,尚未能有效解决。为了实现自动化作业,提出了一种新的斑痕缺陷检测方法。在图像分割中,提出了一种基于最小二乘法多项式曲面拟合技术的背景建模方法。利用该背景模型,可以将可能含有斑痕缺陷的图像区域从复杂背景中分割出来。在特征提取中,综合考虑了目标区域的对比度、面积、位置、轮廓、形状和亮度均匀性等特征量,建立了一种新的斑痕缺陷模型。在模式识别中,设计了基于规则的模糊分类器。该方法可以充分利用检测人员的经验和知识从而获得与人类观察者心理特点相一致的检测结果。     

构造曲面的一种新的局部方法

本文从直观的几何概念出发,利用平面方程的运算构造了曲面块的方程,这些曲面块能够准VC'光滑连接起来。并研究了曲面块的性质及凸性。最后讨论了该方法对凸函数的逼近度。     

维氏硬度曲面修正系数的计算机拟合

根据GB／T 4340．1-1999所附的各类曲面维氏硬度修正系数表，基于多项式拟合技术，给出了曲面维氏硬度修正系数关于压痕对角线长度与曲面直径比值的解析函数表达式，并对维氏硬度值的修约规律进行了总结。     

数字图像相关中亚像素位移测量的曲面拟合法

曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关亚像素位移定位中的一种重要方法,它具有抗噪声能力较强、精度高、计算效率高等优点,在实际应用中多被采用。就该算法中影响亚像素位移定位精度的各要素进行了详细讨论,并用计算机生成的模拟散斑图和金属试件的刚体平移实验进行了验证,结果表明,整像素搜索时选取不同的计算窗口对计算结果的影响最大,而文中所列的几种相关函数的选取对计算结果的影响则可以忽略。     

参数曲面线投影的求精计算

本文提出了一种新的参数曲面线投影求交计算方法，基于参数域摄动原理，将求交问题转化为一系列简单的参数摄动，映射，判断，比较等运算，能有效地解决参数曲面的线投影求交计算，大量的应用的实例表明这一算法的可靠性好，计算精度高，摄动速度快，已在复杂曲面测量造型和数控加工质量分析中取得了良好的应用效果。     

一种直线与隐式曲面求交的方法

绘制隐式曲面的光线跟踪算法,其本质问题就是直线与隐式曲面的求交,区间算术求根方法是计算直线与隐式曲面的一个很好方法。本文介绍了区间算术原理,研究了区间算术在直线与隐式曲面求交的应用,给出了相应的算法。应用区间算术,不仅可以求出直线与隐式曲面的最近交点,而且能求出所有交点。     

无压渗透法制备铸造表面复合材料

提出用无压渗透法制备铸造表面复合材料的新方法。通过预先制备带有孔隙的硼铁合金 预制块, 用普通浇注的方法, 获得以灰铸铁为基的铸造表面复合材料。复合层从化合物层到亚共晶 层的厚度达8 mm , 其组织和硬度由表层向基体呈梯度分布, 表面化合物及过共晶层的耐磨性优于 Cr12 型高铬铸铁。      

一种简单有效的通用薄壳结构分析单元

本文在简略讨论近年来平面膜元和薄板弯曲元的基础上,选用 IDKQ弯曲元和AQ平面应力元组合构造成一种任意4边形24自由度平壳单元.数值结果和工程分析实例表明,该壳元具有简单,高效、高精度的特点。由于具有统法线转动自由度,该壳元特别适合于复杂工程结构的有限元分析。     

炭纤维表面处理的新方法—气液双效法

气液双效法的程序是先将炭纤维进行液相涂层，再经过气相氧化的表面处理方法，它能同时提高炭纤维本身的抗拉强度和炭纤维增强复合材料的层间剪切强度。     

高频振动方向和振幅测量的模糊图像处理方法

根据振动模糊图像和静止图像在频谱上存在的对应关系,即振动模糊图像频谱存在着对应于零阶贝塞尔函数零点的暗纹(贝塞尔条纹);提出对一幅振动模糊图像,经过二维傅里叶变换、灰度均衡以及Radon变换等步骤检测振动模糊图像频谱图上贝塞尔条纹的方向和位置,来实现振动方向和振幅测量的方法;试验证明可以实现平面内任意方向振动的测量,振幅测量精度亚像素级。     

自然对流条件下疏水表面与普通金属表面霜生长的对比研究

结霜是一种在低温下普遍存在的现象,可对设备造成很多危害.本文通过在自然对流条件下,竖直冷平板上疏水表面与普通金属表面霜生长过程显微动态观察实验,证明疏水表面有利于延缓霜的生长并根据相变动力学理论,分析了原因.     

等离子体表面技术和在有机材料改性应用中的新进展

综述了20世纪90年代以来低温等离子体表面技术及其在有机材料改性应用中的新进展。介绍阻挡放电和远等离子体处理是实现工业化和获得更好的等离子体表面改性的新方法。目前的研究更多地关注于等离子体接枝表面改性,即将不同性能的单体接枝于用等离子体处理过的材料表面获得永久性表面改性,以提高材料的粘附性、吸湿性、吸附性、导电性和生物相容性等。对低温等离子体表面改性技术的研究和应用进行了展望。     

基于响应面法和Morgenstern-Price法土坡可靠度计算方法

基于响应面法,建立了一种高效的边坡可靠度指标和失效概率近似计算方法。该法在构造响应面函数时,抽样点计算采用Morgenstern-Price法取代传统费时的有限单元法,大大降低了计算工作量。利用Monte-Carlo随机抽样原理,提出了一种能同时确定边坡最危险非圆弧滑动面和最小可靠度指标的随机搜索新算法。该文给出的两个算例验证了方法的实用性和可靠性,其计算结果同时表明:当分别以最小可靠度指标和最小中值安全系数为目标函数时,搜索到的边坡最危险滑动面相差较大。最后,探讨了土性指标(c,φ)的分布概型及相关性对边坡可靠度计算结果的影响。     

膜结构极小曲面找形分析的一种线性化近似方法及其有限元线法求解

膜结构的极小曲面找形分析是一个非线性问题,求解时需要进行大量非线性迭代,并需要一个合理的初始解作为收敛的保证,计算繁琐、量大且难度高。该文利用积分中值定理和归一化手段对曲面面积的表达式进行一种特殊的线性化,将原非线性问题转化为线性问题,使问题得到本质性的简化。该线性问题的解答作为原问题高质量的近似解,既可用于结构的初步设计阶段了解膜面的大概形状,亦可作为精细的找形分析中非线性迭代求解的初始解。该线性化方法的误差主要来源于映射参数分布的不均匀性,对于常见的可用平行四边形剖分的膜,其逼近精度相当高。有限元线法(FEMOL)是一种基于常微分方程(ODE)求解的半解析方法,其高度的解析性和解的光滑性特别适合于膜结构的分析。该文采用高次线法单元分析求解转化后的线性问题,只需一次求解,无需任何迭代。数值算例表明:该方法是一种简单、高效、高逼近度的膜结构找形分析方法。