基于GAPSO-SVM的钣金零件图像识别方法

为了实现视觉引导装配过程中钣金零件图像的识别,对零件图像进行预处理,提取形状特征,将遗传算法的交叉变异操作引入粒子群算法,形成遗传粒子群算法。采用遗传粒子群算法同时进行支持向量机的参数优化和特征选择。实验表明,将所选用特征由初始的12维降维到3维,测试集识别准确率100%,完全满足零件识别分类的要求。     

基于条件生成对抗网络的缺失牙体功能性咬合面形态设计方法

针对牙齿修复体设计中未考虑牙齿磨耗形态分布以及标准牙难以表达天然牙形态多样性的问题,提出基于颌位空间约束以及牙齿磨耗面引导的缺失牙体功能性咬合面形态设计方法.利用启发式搜索算法半自动提取牙齿磨耗面,并采用自适应视距的正交投影法计算出牙冠及其磨耗面在正视方向上的深度图像.通过对缺失牙齿功能性咬合面特征分级表达,采用基于颌...     

Sweep曲面离散建模技术研究

为了实现在3D打印的离散模型上直接进行模型的编辑和修改,提出了基于投影扫略的离散直接构建Sweep曲面的方法.首先在构建投影Sweep曲面之前运用积累弦长参数化方法对脊线离散点重采样,重新规划脊线离散点间的空间位置,改善了Sweep曲面的质量.其次,对于Sweep曲面拐角处的误差,给出了通过细分拐角曲面减小误差的方法.再次,对于基于二维草图构建的扫掠曲面所出现的局部自交,提出了一种扫略轮廓线提取算法,能有效检测并去除扫掠曲面的局部自交.最后通过实验证明,基于投影扫描的Sweep曲面连续而且光滑,细分拐角能改善Sweep曲面质量,轮廓线提取算法去除扫掠曲面自交的效果良好,能满足三维打印建模要求.     

复合材料曲面构件缺陷超声三维成像方法

针对目前复合材料曲面结构缺陷检测技术存在的检测结果不直观、效率低等问题,提出一种基于超声相控阵的缺陷三维成像方法。使用三维激光扫描仪获取曲面的点云模型,通过平行截面法规划检测路径,然后使用相控阵轮式探头采集超声图像数据。利用均匀三次B样条函数拟合检测路径与曲面,根据扫查步长和图像序列关系计算超声图像数据点的空间位置以生成超声点云集。最后利用体素化降采样方法对超声检测结果进行重建,实现复合材料内部缺陷的三维成像。实验结果表明,本文方法的缺陷成像结果与CT检测结果的平均误差为1.14 mm,能够快速准确地重建缺陷的位置、形状与尺寸信息,实现复合材料曲面样件内部缺陷的精确表征。     

多级仿生建模及优化技术

针对增材制造模型高硬度和高抗断裂韧性不可共存的问题,受自然界多级生物体结构的启发,提出了一种多级晶格结构建模方法。设计了具有一定力学特性的晶格模型族,对多级体空间进行分级填充,采用等值面几何建模算法实现了晶格间的过渡连接与梯度设计;通过图片映射的方法,利用有限元分析结果来驱动晶格结构的孔隙率、尺寸等参数,多次迭代获得满足生物力学特性的模型。试验验证了该方法可以较好地控制多级晶格的弹性模量及其抗断裂韧性。将该方法运用到牙齿的设计中,取得了良好的效果。     

基于web的交互式虚拟装配平台的开发与实现

基于网络的虚拟装配是实现产品网络化设计制造的一项重要技术,当前已经成为研究热点。提出了一个基于web的交互式虚拟装配平台,用于实现网络化的虚拟产品装配显示、管理和控制等;主要研究了该平台的体系结构及支持网络化虚拟装配中的几类关键技术与解决方法,在此基础上,开发了一个基于web的交互式虚拟装配平台原型系统。     

面向高光金属表面的激光三维检测算法

针对激光三维检测过程中金属表面高光现象对后续检测带来的干扰问题,提出一种峰值连续性检测的方法。首先根据灰度图像的灰度信息提取每一列的灰度峰值;其次依据激光条纹连续性判断峰值信息的有效性,将有效峰值保留,去除干扰波峰,实现高光现象的去除;最后通过检测标准台阶块,对实验结果进行验证。结果表明,相对于一般细化处理的重建结果,高光处理后的重建精度可提高近50%,同时也证明了该方法的有效性。     

用于视觉传感器标定的鲁棒性靶标定位算法

为了满足高精度机器视觉传感器的标定,提出了一种新的靶标识别定位算法。算法的实现包括靶标模式的检测和匹配两部分,其中,基于矩的靶标模式检测方法使得检测精度与模式形状无关,克服了摄影变换后圆形靶标模式的非圆性缺点,保证了亚像素级的检测精度;提出的种子扩散算法能根据靶标邻域信息自动调整扩散方向和度量信息,对于任意位姿的靶标图像都能保证与三维靶标实现稳定、准确、自动的匹配。对新设计的靶标进行了识别定位实验,结果表明：算法具有高精度、高正确定位重复率、全自动和快速性等优点。     

基于相移的面部三维视觉传感技术研究

提出一种基于新的相位展开算法的人面部非接触式三维扫描系统,可用于活体人睁眼情况下的快速精确面部三维复制。该系统由DIP投影仪投射对人眼无伤害的正弦光栅条纹,使用提出的枝切截断相位展开算法,获取被测人面部的相对光编码信息,然后,投射一幅具有绝对相位的分割线图,通过Hilditch细化算法精确获取分割线图的单像素级绝对相位,从而完成用于三维测量的绝对相位精确获取,最后,在主动视觉测量原理下完成了人面部三维测量重建。为了验证本系统的性能,使用自制测量设备对人的面部进行了测量重建,结果表明：该系统能在1s内完成对人眼无伤害的编码条纹的投射与采集,能满足活体人的面部测量所需的条件。     

牙龈软组织变形仿真技术研究

基于三角网格描述的三维牙颌模型,根据牙龈变形的生理医学特性,结合牙龈变形仿真的实时性和逼真性要求,提出一种完整的牙龈软组织变形仿真算法.该算法根据三维牙颌模型的曲率特性,对其生物特征信息进行定量描述;在曲率特性分析的基础上进行区域划分,确定牙冠、牙龈及变形中的固定区域;根据牙龈的变形类似于带边界约束的弹塑性薄膜的变形特性,采用能量函数驱动方式,实现牙龈动态连续变形.