蛇形弯管计算机辅助设计方法的研究

在对蛇型弯管换面图进行投影分析的基础上，建立该弯管的几何计算数学模型，并实现其计算机辅助设计     

转子上作用力的计算（一）

用虚功原理对螺杆压缩机进行动力分析，径向力的计算归结为基元容积投影的几何性质的计算，使复杂的空间问题转为简单的平面问题。     

计算机绘制体视图的理论与实践研究

针对手工绘制体视图工作量大，而且不适宜绘制复杂形体体视图的问题，将体视投影理论和三维几何造型结合起来，利用计算机绘制体视图。把体视投影理论引入到计算机图形学中，去研究绘制具有真实感图形的方法，使体视图能得到推广和应用。     

基于面结构光投影法的刀具几何参数测量研究

先进制造技术中高效切削刀具的几何形状与几何参数是否合理直接影响刀具的使用寿命以及产品的加工质量,针对这个问题,采用面结构光投影法对高效切削刀具的几何参数进行非接触式测量,此方法不仅能够准确重建出用于其几何参数测量的刀具三维模型,还能够直观反映刀具表面有无缺陷。主要对面结构光投影法基本思想、测量系统数学模型和点云旋转拼接进行了研究,并给出了刀具转台坐标系和CCD摄像机成像坐标系之间的变换关系,并对直柄麻花钻进行测量实验,实际结果测量结果的比较表明面结构光投影法可有效对刀具进行测量,且测量精度较高。     

基于标定量具的快速锥束CT几何校准方法

锥束CT的几何参数不准确会导致重建图像出现伪影,影响分析与判断。为快速可靠地获取锥束CT的几何参数,提出了一种基于标定量具的锥束CT几何参数校准方法。标定量具的基本结构为有机玻璃管内置金属细丝,外嵌金属球;通过获得量具一定幅数的单圆轨迹扫描投影,并将得到的投影图像进行叠加,根据叠加图像的对称特性,进行对称轴拟合,所得对称轴即为旋转轴投影,通过金属球轨迹与旋转轴交点的比例关系求得射束中心的坐标;最后,利用量具平移一定距离后的投影,结合量具外轮廓直径和投影的几何关系,计算出源到旋转中心及探测器的距离。实验结果表明,该方法可以获得可靠的锥束CT几何参数,具有校准速度快、鲁棒性强的特点。     

空间圆几何参数的非接触高精度测量方法

分析了空间圆透视投影的数学模型 ,并建立了点的空间三坐标立体视觉测量数学模型。提出了一种基于立体视觉的空间圆几何参数的非接触测量方法 ,根据极线约束求出空间圆在双目立体视觉中的对应匹配点 ,后投影到三维空间求出边缘的实际坐标 ,采用基于空间三维圆最优拟合求取空间圆的几何中心的三维空间坐标和圆半径等几何参数。该方法减小了空间圆透视投影形状畸变引起的测量误差 ,提高了基于视觉方法的空间圆几何参数的测量精度     

静态锥束CT成像系统的几何标定方法研究

采用X射线源阵列的静态CT成像系统为消除机械运动伪影,提高重建图像质量以及扫描成像效率提供了有效途径。高效、准确的几何标定方法是对X射线源阵列标定的关键。提出通过对一个已知三维标定模板的一次投影成像,采用最小二乘的直接线性变换法实现X射线成像系统的内、外参数准确估计的方法,以此方法用于静态CT扫描成像系统的几何标定。实验和仿真结果表明,该标定方法无需辅助装置,避免了满足要求条件的多次投影成像的过程;不受标定模板空间姿态的限制,一个X射线源与探测器的几何标定只需一次投影成像过程,方法简单、准确、易于操作,适于平面探测器的静态锥束X射线源阵列的成像系统几何参数的准确标定。     

三面正投影、轴测投影与投影条件研究

分析和研究了三面正投影、轴测投影与投影条件的关系,明确了在三面正投影中,最佳图示在于将物体置于最能表达物体形状及其特征的位置,最简图解在于将几何元素置于最能表达几何元素的实长、实形、积聚性和相对位置.在轴测投影中,最佳轴测投影在于投影方向的选择,应尽可能多地表示物体的表面形状和特征轮廓.     

草图与特征双向关联方法的研究及实现

变量化草图与特征双向关联是特征造型系统中关键问题之一。文中提出了一套以投影参考几何为核心,基于约束求解并依靠特征标识的二维草图与三维特征双向关联方法。利用投影参考几何,重点解决了草图定位问题,以及由此引起的草图更新问题。该方法在基于ACIS开发的系统FeatureMaker中实现了投影参考几何的创建、约束求解、更新,实现了草图与特征的双向关联。经过系统初步验证,方法可行有效。     

基于几何映射法的钣金展开有限元逆算法

在现有线性变形逆向映射法的基础上，采用几何映射法计算变换单元，避免单元刚度矩阵出现畸形，提高钣金展开有限元逆算法的稳定性和收敛速度，对几何映射法与投影法所计算的变换单元进行了对比，数值计算结果表明用几何映射法计算的初始估算展开料形状更接近于最终的钣金件展开形状。以涡轮叶片和曲柄轴箱盖的展开为例对改进后的有限元逆算法进行了实验和数值验证，试验结果显示，该方法是有效的钣金展开算法。     

基于曲线投影的自由曲面雕刻图形设计

在现有平面图形设计技术的基础上,研究了一种自由曲面雕刻图形设计方法。根据曲面角点位置确定适当的设计平面,利用现有CAD软件设计平面雕刻图形,依次提取平面图形的轮廓曲线,按照曲线取点投影的方法在曲面上分别求得各轮廓曲线的正投影,从而得到相应的曲面雕刻图形。应用实例表明,该设计方法稳定性好,效率高,能有效克服现有手工设计方法在效率和一致性方面的不足。     

机器人在焊接相贯线时的无碰撞轨迹规划

研究解决了基于工作空间焊接机器人无碰撞轨迹规划问题的有效途径几何图形法。该方法适合于机器人在以线段和圆弧为边界障碍物环境下运动的轨迹规划算法。借鉴二维空间的几何图形法解决了三维空间机器人无碰撞轨迹规划问题。     

多媒体背投系统中的光学薄膜

背投技术是当今显示领域内的新秀 ,主要介绍了用于多媒体投影系统所需要的各类光学薄膜的作用、参数和光学性能 ,同时针对该领域内国内外最新研究状况进行了调研 ,给出了现在所面临的关键技术难题并对其发展前景做了预测。     

机械图样两种画法的异同及其转化

目前世界各国的工程机械图样有两种画法,即第一角画法和第三角画法。通过对第一角画法和第三角画法的对比研究,分析了它们的异同,提出了两种画法图样的相互转化方法,为快速阅读国外的机械图纸提供了参考。     

一种光学投影测量仿真方法

提出一种新的光栅条纹投影轮廓术仿真系统,该系统通过坐标系平移、转换以及运用相似三角形等方法,使仿真系统不再要求投影仪光轴和照相机光轴相交于一点。克服了投影仪和照相机之间的位置约束,该系统能对更复杂的测量系统进行仿真和算法研究。不同系统参数下的仿真结果表明,该系统可以实现光轴无交点情况下的仿真,得出的阴影区域符合实际情况。     

一种实用的眼睛睁合判断方法

根据实际应用提出一种判别眼睛睁合的方法。克服用积分投影方法判断眼睛时受头发、眉的影响,通过先确定鼻或嘴,再利用优化的灰度面积增长方法进行人眼粗定位,然后改进能量函数的快速贪婪算法找到人眼的精确位置,最终使得人眼睁合两种状态均能够准确判别。在ORL数据库实验表明,此方法识别率较高、速度快、对光照、姿态具有一定的鲁棒性。     

发展中的数字投影技术

本文阐述了数字影像输出的第一大类领域；数字投影技术。数字投影技术属于数字图像输出软拷贝范畴。数字投影以数字投影机为典型产业技术，包括显像管CRT，液晶LCD和数字光处理器DLP技术等，最后阐述了GLV和DLV两种未来投影技术。     

改进的表面法向量投影叠加CT图像疑似肺结节检测算法

对表面法向最投影叠加法进行改进,提出一种基于三维局部形状约束并采用自适应投影距离的表面法向量叠加疑似肺结节检测方法.现有的表面法向量投影叠加法没有对初始ROI(region of interest)区域表面进行形状约束,采用单一投影距离,存在投影叠加计算量大且只适用于固定大小的肺结节检测问题.首先采用Otsu阈值方法得到初始ROI区域,计算初始ROI曲面的三维局部形状指数,对三维ROI的体素表面法向量进行投影约束,以提高球形选择性、减少投影叠加计算量;在表面法向量叠加过程中由ROI曲面自适应地决定投影距离,一方面限制表面法向量向ROI曲面外投影;另一方面可以克服检测固定大小肺结节的局限性;由于肺结节一般表现为球形,具有较大的表面法向量投影叠加值,选择局部最大叠加值,可以检测不同大小的球形疑似肺结节区域.实验结果表明,改进算法具有更好的球形选择性,可以较好地检测出不同大小的疑似肺结节,具有较高的敏感度和较低的假阳性率.     

基于激光投射的侧气囊静态展开测试方法研究

侧面安全气囊静态展开测试是一种常见的侧面安全气囊静态展开性能测试方法,其中侧面安全气囊静态展开时间参数是侧面气囊性能的关键参数。在目前的测试技术当中还不能对气囊展开时间通过试验仪器进行测得,而是仅仅依靠试验人员通过高速摄像记录画面进行评判,存在着不可避免的误差。通过对现有测试标准的研究,提出了基于激光投射的侧气囊静态展开试验方法,并完成搭建激光投射侧气囊静态展开试验平台,有效避免了仅仅依靠人眼进行气囊展开时间评价带来的试验误差,提升了座椅侧气囊静态展开试验精度。     

利用圆心不对称投影精确标定工业相机

工业相机常采用基于圆形控制点的方法进行标定,但该方法存在不对称投影问题,极易产生标定误差。为了避免引入不对称投影误差并能以迭代方式修正这一误差,本文提出了一种利用圆心不对称投影所蕴含信息的相机标定方法。首先,推导了平面模板上的圆形控制点投影成为椭圆之后的理论坐标;然后,提取每一幅标定板图像中实际椭圆的中心坐标,通过最小二乘算法求得该幅图像对应的精确投影变换矩阵;最后,利用所有的投影变换矩阵求出相机内参数。实验结果表明:采用本文提出的标定方法,标定结果的重投影误差降到了1/50pixel。该方法可一次完成标定,计算简单,标定精度高,适用于工业相机的标定。