截面数据精确分段方法研究

针对截面数据分段精度不够,从而导致截面曲线重构精度差的问题,提出一种截面数据精确分段方法。这里重 点研究相邻特征为直线特征和自由特征在满足G1连续时数据的精确分段。首先根据数据平滑的原理及其作用,对被平 滑的数据分别采用不同的领域窗口方法确定出分段点所在的数据点区间;然后以自由曲线的逼近误差作为判断条件,在 该区间内进一步迭代搜索精确的分段点。提出的截面数据分割方法不仅能够在现有数据中寻找分段点,而且可以超越 现有数据点并在其之间寻找更精确的分段点。实例表明,该方法大大提高了截面数据的分段精度,进而使重构的截面曲 线更加符合初始设计意图。     

基于G1连续的圆弧与B样条分段区间确定及重构方法

在逆向工程中,截面曲线重构质量的高低决定了能否更好地反映物体的初始设计意图。高精度分段点的提取则 是提高重构质量的关键。针对圆弧与B样条曲线重构过程中,无法确定分段点所在区间问题,提出了圆弧与B样条线 性化处理方法,并结合基于数理统计原理的分段点区间确定办法和基于黄金分割法的重构方法,提取了圆弧与B样条间 的高精度分段点。实例证明该方法能在现存数据之间搜寻精度更高的分段点。该方法有效地解决了圆弧与B样条高精 度分段点提取问题。     

G2连续的截面数据重构

针对特征间G2连续约束条件难于满足,导致截面重构质量不理想的问题,提出了一种有效的G2连续截面数据重 构方法。文章重点研究圆弧特征与自由特征间边界约束为G2连续的截面数据重构。优先重构圆弧特征,然后基于边界Gl连续约束模型重构自由特征;插入最优节点,微调控制点满足严格C2连续约束条件。实例表明该方法能够保证截面 重构质量,缩短截面重构周期。从而解决包含圆弧与B样条曲线的截面特征重构问题。 关键词：逆向工程;截面数据重构;G2连续;特征;约束     

极值理论高频VaR区间估计模型的构建

为了对在险值的估计精度进行度量,更为精确和有效地衡量极值VaR（value at risk）的估计风险,基于广义极值理论构建了极值VaR的区间估计模型,并进一步利用高频数据重点考察了不同置信水平和不同样本容量分块下的极值VaR区间估计结果的精度和模型的有效性。结果表明,极值VaR的动态区间估计模型与参数法和非参数法区间估计模型相比,不仅能够更为有效地捕获极端条件下收益率时间序列的动态特征,而且具有很好的估计精度,VaR估计风险的精确度更高。     

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。     

平面数字曲线的二次Bézier曲线逼近

介绍了一种动态规划算法,通过使用二次Bézier曲线段拟合平面曲线,提取出曲线中的特征点,从而达到曲线分段的目的.在一般的分段曲线的逼近应用中,人们往往是采用高次的Bézier或B-spline曲线,不过其目的是在于逼近的精确度,而不是特征点的选取.在平面曲线的特征点检测中,通过使用高次曲线来逼近曲线是可以得到更精确的结果,但是其计算量却是不堪忍受的.本文提出的算法利用了二次Bézier曲线的特性,通过在进行动态规划的误差矩阵计算时,使用增量误差计算的方法,从而减少了计算的复杂度.     

平面数字曲线的二次Bézier曲线逼近

介绍了一种动态规划算法,通过使用二次Bézier曲线段拟合平面曲线,提取出曲线中的特征点,从而达到曲线分段的目的.在一般的分段曲线的逼近应用中,人们往往是采用高次的Bézier或B-spline曲线,不过其目的是在于逼近的精确度,而不是特征点的选取.在平面曲线的特征点检测中,通过使用高次曲线来逼近曲线是可以得到更精确的结果,但是其计算量却是不堪忍受的.本文提出的算法利用了二次Bézier曲线的特性,通过在进行动态规划的误差矩阵计算时,使用增量误差计算的方法,从而减少了计算的复杂度.     

软阈值变步长分段自适应匹配追踪算法

针对变步长分段自适应匹配追踪(VSStAMP)算法在大稀疏度情况下,候选集在迭代后期入选大量低相关性原子,从而导致重构成功率低且重构精度下降的问题,提出了软阈值变步长分段自适应匹配追踪算法。该算法通过动态阈值内积法来挑选原子,引入一个动态阈值参数,能够有效把控原子预选质量与数量,在大稀疏度情况下获得更好的重建性能。仿真结果表明:与VSStAMP算法相比,该算法能够在可允许的重构时间内获得更高质量的重建。     

MUSIC法的有限域单向快速频率搜索

快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。     

基于激光跟踪仪的自由曲面重构技术研究

本文研究了自由曲面的三维重构技术.首先,利用一种新型数字化非接触式测量设备—激光跟踪仪扫描某飞行器局部模型,获得其模型的点云数据,在此基础上,利用CATIA软件的逆向造型功能对其点云数据进行了曲面重构;最后,利用CATIA软件的对齐及数据处理功能,对点云与重构模型进行了相关的误差分析.实验结果表明,该测量方法符合误差要求,对工业应用和生产具有较高的实用价值.     

基于双正则化的图像超分辨率盲重建

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。     

一种应用于药品泡罩包装检测的改进分水岭算法研究

针对分水岭算法存在的过分割问题以及泡罩包装药品图像的特点,提出一种改进的分水岭分割算法对泡罩包装的药品进行分割。该方法将形态学重建运算与使用控制标记符的方法相结合,首先对原图像进行开闭重建,根据邻域像素连通性提取重建后图像的局部极大值作为标记,从而抑制其他的局部极小值,然后依据标记对原始的梯度图像进行修正,最后对修改后的梯度图像进行分水岭分割。试验表明,该方法在缺陷药品检测中,可以有效的抑制传统分水岭的过分割,分割效果良好。     

底水油藏水平井水淹规律数值模拟研究

针对水平井出水方式及规律研究薄弱的问题，以某油田某区块的地质参数为基础建立典型模型，对线状脊进整体水淹、点状脊进整体水淹和点状脊进点状水淹几种较典型的水淹规律应用含水变化率及水油比导数进行研究。得出：（1） 点状水淹规律：对于跟部单点状见水，含水变化率和水油比导数曲线相对光滑，只出现2个明显见水点；对于中部单点状见水，含水变化率和水油比导数曲线出现3个明显见水点；（2） 多点见水水淹规律：对于多点见水，含水变化率水油比导数曲线所出现的峰值与见水点数成正比；（3） 线状见水水淹规律：对于线状见水，含水变化率和水油比导数曲线出现明显台阶状，且台阶状的大小与高渗条带的长度成正比；（4） 从见水时间来看，点状见水无水期和低含水期较多点见水和线状见水长。不同水淹模式下生产动态特征的研究为使用生产动态特征判断出水位置提供了一个新的思路。     

距下关节CT序列图像分割及信息提取研究

提出一种基于图像的距下关节信息提取方法.采用最大类间方差法与交互式数学形态学方法相结合的手段从活体后足CT序列图像中分割出距骨和跟骨,以移动立方体法重建距下关节复合体的表面并以动画方式显示距骨和跟骨的结构信息,提出力矩主轴法计算距骨和跟骨相对于参考系的旋转方向及它们之间的夹角.与其他方法相比较和仿真模型论证的结果表明,基于图像的距下关节信息提取方法具有较高的准确性和精度.     

基于STM32的步进电机动态加减速控制

针对步进电机7段加减速S曲线在加速度曲线上存在拐点和多个分段区间，使得加速过程存在柔性冲击以及控制算法复杂等不足之处，课题组采用曲线拟合的方法对步进电机7段加减速S曲线进行优化。在保留原7段曲线优良特性的前提下，该方法简化了算法模型，消除了原加速度曲线拐点。基于STM32芯片、步进电机及其驱动器并采用优化后的S曲线进行试验，得到不同初速度和不同增速对应的S曲线离散取点数的关系，实现高效和稳定的动态调速。仿真表明原增速段的3段函数曲线能拟合为1段函数曲线，并保留其优良特性。该研究使步进电机能更平稳调速，并且优化后的S曲线更简洁、易调整、利于维护和修改。     

CAPP系统中基于模糊推理的工艺方案研究

针对当前计算机辅助工艺设计( CAPP)系统所涉及方面广泛且复杂，若工艺决策目标定的过高，那么CAPP系统 实用性和通用性相对较差这一现实问题，提出运用模糊数学建立工艺推理模型的方案。把尺寸精度、加工精度、表面粗 糙度等工艺参数与加工方案建立模糊关系，结合模糊数学中的综合评定确立最终的加工方案。将该方法应用在数控铣 床主轴孔特征加工方案决策，应用结果表明该方案可行，能够较好解决CAPP系统的工艺推理问题