Lempel-Ziv二叉树搜索算法的VLSI实现

Lempel-Ziv压缩算法的自分割机制是算法的核心思想,可以将其转换成二叉树搜索结构,以适于硬件实现.基于RAM字典设计出的Lempel-Ziv二叉树搜索算法VLSI实现方案,是把一个大的RAM作为二叉树节点的存储介质,通过一个周期内对RAM的局部访问完成对二叉树一个深度的搜索.此VLSI实现有较高的数据处理速率和较小的面积,并已经在一款数据处理芯片中得到应用.     

多波束测深系统中的海底地形可视化技术研究

针对直接使用大数据量的离散深度数据实现海底地形可视化时,基于不规则三角网的海底地形建模速度慢、稳健性低的问题,提出一种联合矢积测试的子网合并双向缝合算法,设计了一种基于二叉树的动态分块合并机制。该算法能够避免相交三角形或线形三角形的产生并使缝合后新生成的初始三角形形状趋于最优,提高了子网合并速度与整个构网程序的稳健性,实现了基于快速Delaunay构网的海底地形建模和三维可视化。实验结果表明,该算法能够明显提高子网合并速度与程序稳健性,适用于大数据量离散测深数据的海底地形绘制。     

基于CART决策树与改进的AdaBoost的视网膜血管提取算法

本文提出了一种分类回归树(Classification and regression tree, CART)算法与改进的AdaBoost相结合的视网膜血管分割的监督学习算法。该算法对视网膜图像的绿色分量提取、反转、膨胀和增强后分别提取LBP(local binary patterns)纹理特征和局部特征,从而构建出17维特征向量。利用特征向量与专家手工标注的数据构造一个数据集,以特征为节点生成CART二叉树,将CART二叉树作为AdaBoost的弱分类器,通过加入再判决函数对AdaBoost做出一定改进,从而形成强分类器。本算法在DRIVE(digital retinal images for vessel extraction)数据库上进行了实验仿真,实验结果表明,本文所提出的改进算法对血管的分割精度高,包含了完整的血管细节,而且分割出来的血管树的连通性较好,能够反映出血管的分布走势。与传统的AdaBoost分类算法和基于SVM(support vector machine)的分类算法相比,本文所提出的改进算法的平均准确率和可靠性指标都比较高。     

一种基于Bresenham算法的直线快速反走样技术

直线生成算法的优劣对计算机绘图及应用至关重要.Bresenham算法是最有效的直线生成算法,利用直线的两侧对称性可以进一步加快生成速度.但由于受到光栅扫描显示器的限制,用离散像素绘制的直线存在走样问题,实际应用中经常需要进行反走样处理.在本文中,作者基于Bresenham算法,依据直线的对称生成原理,结合矩形滤波反走样技术,提出了一种快速的反走样直线的对称生成算法,并论述了反走样过程中的浮点运算问题.     

运用改进二叉树SVM算法的柴油机振动诊断

提出了一种改进的二叉树支持向量机(support vector machines,简称SVM)算法,用以克服二叉树SVM构造时各级正类样本选择缺乏理论指导的问题。基于最易分割类应最先分割的思想,该方法在定义特征参数类识别率概念的基础上,首先逐级计算每个特征参数对各级SVM所对应各类训练样本的类识别率,然后选择类识别率综合排序结果处于第1位的样本类作为相应级SVM的正类。从缸盖振动信号包络幅值域参数和小波包分解频带能量百分比参数中选取了对气阀故障较为敏感的9个特征,形成了诊断特征向量,使用常用的1-a-r,1-a-1,DDAG以及改进的二叉树SVM多分类方法对6种气阀间隙状态进行了诊断,结果表明,本文提出的改进二叉树SVM方法具有最好的分类效果。     

机器人产品加工目标路径优化设计研究

针对在线示教产生的工具路径不能满足复杂目标路径要求这一问题,研究了基于STL模型切片算法生成机器人工具路径的优化设计问题。通过SolidWork建模软件生成加工表面的STL文件;然后生成每个切片层的三角面片分组数组;推导出分组数组中的三角面片与切平面的交点组坐标以及走向;最后利用平衡二叉树寻找每个切片层中各个有向交点组连接关系,得到满足连续的交点组集合。使用Python2.7在Anaconda2环境中进行仿真,仿真结果表明:该优化设计可以生成满足复杂目标路径精度要求的机器人工具路径。     

面向芯片计算机集成的时钟树构建

阐述了芯片的版图设计中形成时钟二叉树的多级遗传算法，从理论上说明了该遗传算法的求解思路、编码方式、适应度函数、遗传算子的设计等。重点讨论了节点合并策略和单节点二叉树的形成。提出了时钟二叉树的多级模型，并设计了基于多级遗传算法的时钟二叉树形成算法。用该算法对随机测试例子和标准标杆测试例子的测试中发现，与传统的启发式算法相比，多级遗传算法能产生更好的测试结果。     

光固化快速成形技术中的外轮廓等距线填充算法研究

提出一种外轮廓等距线填充扫描的生成算法。讨论了填充扫描线生成的关键技术，包括偏移矢量的计算方法、无效环的剔除方法、多边形之间的布尔运算以及外轮廓等距填充扫描线生成算法。提出的方法不仅简单，且易于编程实现。应用表明，算法十分稳定可靠。     

图像生成系统的一种纹理映射算法

给出一种计算机图像生成系统的纹理映射算法,对图像生成的通用算法不做过多的叙述.该算法即可由软件完成又易于硬件实现,实践证明是一种简单可行的算法.该算法对于计算机仿真系统的研究、计算机交互式应用系统的研制及游戏软件的开发都有较大的实用价值.     

图像生成系统的一种纹理映射算法

给出一种计算机图像生成系统的纹理映射算法，对图像生成的通用算法不做过多的叙述。该算法即可由软件完成又易于硬件实现，实践证明是一种简单可行的算法，该算法对于计算机仿真系统的研究，计算机交互式应用系统的研制及游戏软件的开发都有较大的实用价值。     

优化结合二叉树和帧时隙ALOHA的防碰撞算法

分析和比较了现有无线射频识别（RFID）中采用的防碰撞算法存在的问题,提出了一种优化结合二叉树（BT）和帧时隙ALOHA的新的防碰撞算法。提出的算法在阅读器与标签开始通讯时采用帧时隙的ALOHA算法,当有时隙发生碰撞时采用BT算法对其进一步识别。该算法根据曼彻斯特译码得到碰撞位,通过估算一帧中可能出现的碰撞情况,运用数学推导并通过R软件编程计算给出数学期望值。仿真实验显示：提出的算法充分发挥了两种算法的优点,其搜索次数、传输时延、吞吐率等重要指标都明显优于ALOHA算法,尤其是新的防碰撞算法的吞吐率比ALOHA算法提高了近50%。另外,传输负担的减小还使数据传输的安全性有了更高的保障。     

一种基于动态剪枝二叉树SVMs的高炉故障诊断新方法

高炉故障诊断是一个多类分类问题,且各个故障类别间具有一定的关系,在识别其中某一类故障时,并不需要区分全部故障的类别,为此提出了基于剪枝二叉树的支持向量机改进算法,每次识别时都去除相对没有价值的支持向量,根据类间相似度重新构造二叉树,剪掉没有价值的枝节,减少支持向量机个数,加速识别过程。通过对高炉故障模型的仿真实验,比较不同多类分类算法的性能,证明该方法能够在保证识别准确率的情况下提高故障诊断速度。     

动力学蒙特卡罗法体硅湿法刻蚀工艺仿真的研究与开发

对比分析了BKL、二叉树搜索以及树状结构搜索算法(KLS) 3种动力学蒙特卡罗法的实现过程,讨论了它们在MEMS各向异性湿法刻蚀工艺仿真计算中的应用,阐述了应用特点.使用树状结构搜索算法实现了加工仿真程序,以(111)晶面的原子移除过程为例,解释了蒙特卡罗法在刻蚀中的计算特点.开发的系统模拟了(311)晶面在KOH刻蚀中表面形貌的演化过程,刻蚀面能够很好地再现出表面的微观特征.基于KLS的方法能对湿法硅微结构工艺进行仿真计算,不同刻蚀阶段的微结构能与实验结果相一致,较为合理准确.     

基于三维整数小波变换的高光谱图像编码方法

高光谱图像是一种数据量很大的三维图像,在存储和传输之前必须对其进行有效的压缩。本文提出了一种基于三维整数小波变换的高光谱图像压缩编码方法,首先利用三维整数小波包变换去除高光谱图像的空间和谱间冗余,然后对变换后的每个子带的小波系数构造子带重要性树,通过子带重要性树的分裂对小波系数进行三维嵌入零块编码,最后为了进一步提高编码性能,把编码输出的二进制符号送入算术编码器并结合高效的上下文模型进行熵编码。对4组场景的AVIRIS高光谱图像进行测试,结果表明该方法的编码性能略优于3DSPIHT和3DSPECK算法,同时该方法还支持高光谱图像从有损到无损的渐进传输。     

集成环境下基于实例的零件工艺设计

在零件特征信息描述基础上,采用二叉数描述零件信息的数据结构,针对基于实例的回转体零件工艺设计,提出了基于二叉数遍历及搜索的实例检索算法以及实例修改算法.由于采用了统一的数据模型,实现了CAD/CAPP系统的信息集成.     

基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法

为实现设计重用,须对已有设计实例进行检索,实例检索中最为困难的是形状的相似性比较,为此提出基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法。生成模型凸包围盒获取机械零件的初始位置并对其进行归一化变换,再生成自适应有界分割面对实体进行分割,检测分割过程中实体的几何和拓扑参数变化,递归建立有序满二叉树,结合工程特征构建特征矢量,比较特征矢量的相似性获得非根结点实体的相似度,按广度优先变权遍历有序满二叉树,通过非根结点实体的相似度比较,获得各机械零件三维形状结构的相似度。将基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法在原型系统中对不同粒度的设计基元进行验证和应用,结果表明,该方法具有较高的计算效率和判断精度,能够快速准确地反映机械零件的总体轮廓形状和局部细节结构,对于实现设计重用提高设计效率具有重要意义。     

TOOL PATH PLANNING USING VORONOI DIAGRAM AND THREE STACKS

0 INTRODUCTIONThe offsets generating is one of the fundamentalproblems encounterd in many fields, such as the NCmachining, mesh generation, robot motion planningand so on. Deok-scon Kim's wo.k[l] was verycreative about POlygon offsetting using a Voronoidiagram and two stacks. He presented the concepts ofthe intersection state transition (IST ). AlthoughDeoksoon Kim's linear algorithm['1 has the highestefficiency of all the offsetting algOrithms['~'] atpresent, it still needs improvin…     

支持概念设计的多代理环境

为支持协同的概念设计，提出了一种多代理环境中的进化计算方法。分层的多Agent系统的结构，为设计人员在该环境下的协作及资源共享提供了支撑框架。进化的计算方法，为拓宽设计人员的思维空间提供了一种工具。基于数学表示二叉树结构的遗传算法可以生成2维草图。选定的形状经处理后，能产生3维构件。生成的构件和人工设计的构件统一保存到构件库中，然后采用二进制编码的遗传算法生成构件的组合布局。详细介绍了基于数学表示二叉树结构的遗传算法、构件的管理及集成，并以一个会展中心设计为实例，描述了设计过程。     

Computational path planner for product assembly in complex environments

Assembly path planning is a crucial problem in assembly related design and manufacturing processes. Sampling based motion planning algorithms are used for computational assembly path planning. However, the performance of such algorithms may degrade much in environments with complex product structure, narrow passages or other challenging scenarios. A computational path planner for automatic assembly path planning in complex 3D environments is presented. The global planning process is divided into three phases based on the environment and specific algorithms are proposed and utilized in each phase to solve the challenging issues. A novel ray test based stochastic collision detection method is proposed to evaluate the intersection between two polyhedral objects. This method avoids fake collisions in conventional methods and degrades the geometric constraint when a part has to be removed with surface contact with other parts. A refined history based rapidly-exploring random tree (RRT) algorithm which bias the growth of the tree based on its planning history is proposed and employed in the planning phase where the path is simple but the space is highly constrained. A novel adaptive RRT algorithm is developed for the path planning problem with challenging scenarios and uncertain environment. With extending values assigned on each tree node and extending schemes applied, the tree can adapts its growth to explore complex environments more efficiently. Experiments on the key algorithms are carried out and comparisons are made between the conventional path planning algorithms and the presented ones. The comparing results show that based on the proposed algorithms, the path planner can compute assembly path in challenging complex environments more efficiently and with higher success. This research provides the references to the study of computational assembly path planning under complex environments.