基于三维头型及穴位分布的辅助设计平台的研究

为设计适合中国人头型的头戴产品,提高产品佩戴时的适配性和舒适性,开展了 辅助头戴产品设计的图形化平台的研究。首先基于国家标准重构了5 种标准头型的三维头部数 字化模型,并根据不同头型的第5,50 和95 百分位的头型缩放因子,构造了共15 个三维数字 化头型;然后根据中医理论中的穴位分布及定位方法,在所构造的头型上建立了7 条经络和78 个穴位的三维分布模型。采用三维网络图形开发包Three.js 开发了头戴产品辅助设计平台,实 现了多百分位头型的连续变形、头部穴位动态定位及基准平面剖切功能,可对头戴产品的穴位 点匹配、贴合区域间隙和干涉等进行适配性分析。以某头戴按摩仪为例开展试戴及适配性分析, 可有效发现该产品结构上存在的问题。该研究可为相关头戴产品的适配性分析提供参考。     

Adomian拆分法求解胀塑性流体边界层方程近似解

利用Adomian拆分方法及Mathematica软件的符号计算功能求解了一类胀塑性非牛顿流体边界层方程的近似解,对不同的参数给出了壁摩擦力的近似值及解的分布曲线,数值结果表明所得近似解有相当高的精度。     

分布式反应器模型的小波逼近辨识方法

小波变换作为一种有效的函数逼近工具,为其应用于分布参数系统的逼近提供了理论根据.以一大类复杂化学反应器分布参数模型为研究对象,采用Hear正交小波函数逼近非线性分布参数模型,然后采用多变量最小二乘递推辨识算法求解集总化的多变量状态空间模型参数.不仅考虑实际过程中状态量、控制量或变参数的乘积非线性特征.而且将反应过程的传质系数当作空同变参数进行辨识,为此,提出了一种便于逼近计算的新的Haar小波运算矩阵--平方积分运算矩阵,并得到了计算通式.通过仿真实例说明了通过提高Haar小波逼近阶数可极大地改善辨识效果.同时运用变尺度分段逼近方法,以较低的阶数较好地逼近平稳过程,说明了该方法的有效性.     

基于微分方程对称的分布参数系统稳态控制

应用对称群理论中经典对称, 以无穷小生成元为分析工具, 考虑分布参数系统的控制问题已有研究, 在此基础上, 本文给出利用微分方程对称实现分布参数系统稳态控制的方法. 通过求解微分方程的对称, 借助其和无穷小生成元之间的关系, 研究给出符合控制目标稳态要求的分布参数系统边界控制条件. 针对两个例子,说明了利用微分方程对称实现分布参数系统稳态控制的过程, 设计了边界控制条件, 进行了仿真说明. 相较基于经典对称获得分布参数系统无穷小生成元的过程, 利用微分方程对称, 避免了空间延拓过程, 并可能获得与其不同的无穷小生成元形式.     

基于MATLAB的图像小波子带广义高斯模型的研究

图像小波系数的统计分布具有非高斯特性，本文以采用广义高斯分布对图像子带小波系数进行建模为例，研究了广义高斯模型和模型参数的估计问题，介绍了利用MATLAB语言设计概率直方图以及求解模型参数超越方程的方法，最后对实验结果进行了讨论。     

原子力显微镜中微悬臂梁分布参数系统的Hammerstein模型

为提高原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)中微悬臂梁分布参数模型的精度,本文提出了包含非线性时空特性的改进模型,在此基础上简化控制器的结构.首先加入非线性补偿项修正传统分布参数模型;然后采用Karhunen-Loève(K–L)方法提取系统主导空间基函数,实现系统输出的时空变量分离.利用求解得到的时间系数和系统激励,建立系统时域Hammerstein模型,使系统无限维偏微分方程模型转化为时域有限维常微分方程形式,控制器的设计无需考虑空间耦合的影响;最后,利用最小二乘支持向量机结合奇异值分解法辨识模型中的参数.与传统分布参数模型进行仿真和实验结果比较,验证了方法的有效性.     

嵌入式大气数据传感系统的求解算法研究

嵌入式大气数据传感系统是一种依靠嵌入在飞行器前端的压力传感器阵列来测量飞行器表面的压力分布,并由此压力分布通过求解非线性方程组间接获得飞行参数的先进飞行数据传感系统;介绍了嵌入式大气数据传感系统及其主要的求解算法,主要包括加权最小二乘法、三点法和神经网络方法,针对每种算法分别给出了其迎角、侧滑角和动压、静压的求解公式,最后对3种算法进行了比较,结果表明神经网络方法相对与其他两种方法来说是比较理想的FADS系统的求解算法。     

考虑液滴尺寸分布气液两相爆轰流场数值仿真

研究脉冲爆轰发动机喷射装置模型问题,针对两相爆轰流场中燃料液滴半径实际上分布的不均匀性,为了建立更符合实际的模型,提出了多尺寸分布的两相爆轰方程.应用二维守恒元和求解元方法(CE/SE方法)对其进行数值仿真,得到了液滴初始半径分布对管内流场的影响.液滴初始半径分组时爆轰波速度介于不分组时最小液滴半径和最大液滴半径的计算值之间;分析了液滴初始半径不同分组时,液滴平均半径越小,爆轰波最大压力和爆轰波出口速度越大.仿真结果证明用CE/SE方法可有效捕获两相爆轰波间断能力.研究成果为脉冲爆轰发动机喷射雾化装置设计提供设计依据.     

建筑物表面压力分布预测仿真研究

研究高层建筑物表面压力分布的准确预测问题。针对工程的实际应用,由于建筑物与风之间的相互作用加在建筑物上,使建立压力分布的准确预测模型较为困难。为得到准确预测建筑物表面压力分布的模型,采用风场给定的大气边界层入口条件,使用不同湍流模型和粗化网格,对立方体建筑物表面压力分布进行计算。分析发现,与测试结果相比雷诺平均和分离涡模型在立方体建筑物表面压力系数计算偏差较大,而大涡仿真计算结果吻合度较好。仿真结果表明,给定合适边界条件和计算方法,使用粗化网格的大涡模拟计算能够得到准确的压力系数计算结果,可以为更加复杂的工程实际计算提供参考和应用依据。     

输气管线的分布参数数学模型及工程应用

本文研究了用传递函数描述长距离输气管线这种分布参数调节对象的布法.长距离输气 管线输送的是可压缩的天然气,表征其动态特性的偏微分方程组较复杂.本文所用方法是将 其偏微分方程组经拉普拉斯变换,由时域变为频域,直接求解以管线长度为变量的线性变系数 微分方程--贝塞尔方程,从而得到描述这种分布参数调节对象动态特性的传递函数.将此 传递函数经数学处理,得到工程实用的简洁形式,并给出其频率特性曲线和动态响应过程.     

用于疲劳驾驶检测的人眼快速跟踪方法

针对疲劳驾驶检测中头部运动多变情况下的人眼跟踪问题,提出一种改进的Mean-shift算法,通过对像素值分布特征及目标梯度方向的密度分布特征的迭代公式进行交替迭代运算,实现对运动目标的平移跟踪和旋转跟踪,以改善头部深度旋转运动下的人眼跟踪性能。实验结果表明,该方法在驾驶员头部运动姿态多变的情况下,能快速有效地对人眼进行跟踪和定位。     

大跨钢桁架拱桥地震响应有限元分析

采用ANSYS建立某大跨钢桁架拱桥有限元模型,对其进行模态分析;采用瑞利阻尼理论,通过拱桥前2阶圆频率计算质量阻尼和刚度阻尼;采用动力时程分析法对拱桥进行地震响应有限元分析.结果表明:横向位移的最大峰值由水平地震波载荷沿横桥向输入决定,纵向位移的最大峰值由水平地震波载荷沿纵桥向输入决定,竖向位移的最大峰值由重力载荷工况决定.     

基于模型的头部运动估计和面部图像合成

文中讨论一种基于模型的头部运动估计和面部图像合成方法。首先建立了一个基于人脸几何模型的可变形三维面部模型,此模型可根据不同人脸图像特征修正特定人脸模型。为了使特定人脸模型与特定人脸图像相匹配,需根据变形模型修正人脸模型。文中采用自动调整与人机交互相结合的方法实现特定人脸模型匹配。在调整完模型形状之后,应用３个方向的面部图像进行纹理映射生成不同视点方向的面部图像。应用合成面部图像与输入面部图像最佳匹     

Head direction estimation from low resolution images with scene adaptation

This paper presents an appearance-based method for estimating head direction that automatically adapts to individual scenes. Appearance-based estimation methods usually require a ground-truth dataset taken from a scene that is similar to test video sequences. However, it is almost impossible to acquire many manually labeled head images for each scene. We introduce an approach that automatically aggregates labeled head images by inferring head direction labels from walking direction. Furthermore, in order to deal with large variations that occur in head appearance even within the same scene, we introduce an approach that segments a scene into multiple regions according to the similarity of head appearances. Experimental results demonstrate that our proposed method achieved higher accuracy in head direction estimation than conventional approaches that use a scene-independent generic dataset.     

An optimized step-size random search (OSSRS)

A random search method, Optimized Step-Size Random Search (OSSRS), for function minimization is proposed. In this method the step-size is determined by fitting a quadratic for the function value in terms of the step-size in each of the random directions. The random direction is generated using a pseudorandom number generator with a normal distribution of zero mean and a given standard deviation.     

基于计算机视觉的人流量双向统计

提出了一种采用视频监控系统对人行通道口进行双向人流量计数的方法。首先建立发色模型与头部形状模型,采用形态学运算提取人的头部目标,然后跟踪目标建立人头目标移动链,依据目标链位置信息判别行人的进出方向,最后设置感兴趣的检测区域,并对通过该检测区域的行人计数。实验结果表明,该方法能实时有效地统计通道口处双向人流量。     

Assessment of human head pose in human-computer interaction

A system is described that estimates a user??s head position from a video image of it. The system includes three base algorithms: segmentation, detection of markers, and assessment of motion direction. The direction of head motion is determined by the dynamics of changing geometrical correlations between facial markers in the picture sequence. It is shown that the change in the angle formed by straight lines connecting the corners of the eyes and the tip of the nose have change dynamics similar to that of ??yawing.?? This system operates in real time (7 fps) and ensures high precision in assessing the direction of motions (p = 0.95).     

基于二阶不变矩的弹头痕迹自动比对优化方法研究*

在国内外对弹头痕迹比对方法的研究中,传统方法是通过显微镜肉眼观察,比对两个弹头上的线条型痕迹,看线条的粗细分布是否吻合,但是效率极低、误差大。为了消除实际测量过程中的误差（平移误差和转动误差）,提出基于不变矩的方法来识别弹头痕迹,并通过与基于相似度的方法进行对比,最终得出基于二阶不变矩的痕迹识别方法。该方法具有误差小、识别率高的特点,并将其应用于实际的弹头痕迹比对中,取得了良好的效果。     

基于肤色差异性嘴巴状态检测方法的研究

嘴巴状态的检测对于人脸的表情研究,驾驶员驾驶状态的研究等领域都有着重要的意义。首先采用HSV肤色模型对人脸进行精确的定位,并计算出人脸的面积,根据嘴唇部分与皮肤部分的R-B的色差确定阈值;根据所求的阈值进行二值化,准确地计算出嘴唇部分的面积;根据嘴唇部分与面部皮肤部分的比值,可以准确地判断出嘴巴的状态。与单独的红色排除法相比,计算速度快,不会因摄像头离人的距离产生变化而影响检测结果。     

基于欧拉 伯努利梁和铁木辛柯梁理论的功能梯度材料模量测定

为测定功能梯度材料的弹性模量和剪切模量,引入梁理论并将梁沿长度方向离散,建立单元平衡方程后可得到弹性模量和剪切模量分布;假设弹性模量为沿长度方向的线性函数或指数函数,用有限元软件仿真计算功能梯度材料梁单元节点处的挠度和转角,然后用插值法构造变形特征函数,并计算得出弹性模量和剪切模量,且计算值与理论值的误差较小.计算结果还表明,采用铁木辛柯梁理论不仅可以得到弹性模量,还可以计算剪切模量,且弹性模量计算结果比用欧拉-伯努利梁计算结果更接近真实值,但铁木辛柯梁理论中需测定转角,对测定过程的要求会更加严格。