3D技术在大跨度机械臂监控系统中的应用研究

针对传统的视频监控对于大跨度机械臂存在视角盲点的问题,研究了3D技术在大跨度机械臂监控系统中的应用,提出了利用嵌入式3D技术来提升监控视角覆盖范围的方法. 该方法通过3D Studio Max软件对拥有大跨度机械臂的桥梁检测车进行实体建模,在嵌入式Android平台上利用OpenGL ES函数库对3D模型重新渲染,为机械臂模型各关节的运动暴露传感器控制接口. 实验结果表明,3D技术的应用不仅可以克服传统视频监控的视角局限,而且在监控画面的逼真程度上得到了一定的提升.     

三维鱼体参数化建模

因水下环境复杂,鱼类三维模型获取非常困难,基于三维鱼类数据驱动的很多自动化研究工作无法开展。为此,提出一种三维鱼体参数化建模方法。首先,用专业建模师构建的标准鱼体模板注册扫描仪采集三维鱼体数据,构建拓扑结构一致的三维鱼体网格数据集;其次,用主成分分析法对数据集中的三维鱼体网格模型进行建模分析,建立鱼体的参数化表示模型;最后,采集草鱼数据进行相关实验。实验结果表明,注册得到的三维鱼体模型与真实扫描鱼体模型顶点之间的平均均方根误差仅为0.691 3 mm,在可接受范围。通过改变三维鱼体参数化表示模型中的权参数,快速生成了大量三维鱼体数据,从而解决了三维鱼体数据获取困难的问题。     

一种机器人支撑臂的力学分析与距离选优

采用Adams虚拟样机仿真技术对一种机器人的主要构件进行建模,分析了模型前后支撑臂的受力情况;分别建立了7种前后两臂之间不同距离的模型,通过数据对比,优选出使电机功率输出最小的两臂间距离.     

高等院校教学改革支持系统SD因果关系图的构建与应用

通过对市场经济条件下高等院校教学改革支持系统的分析，运用作者提出的关键变量入树建模法，结合对系统各变量问关系的分析，构建了高等院校教学改革支持系统的SD因果关系图模型，并运用反馈环分析和系统基模分析的方法，提出了促进高等院校教学改革的管理策略。     

基于ANSYS的复合材料齿轮的有限元分析

为了提高复合材料齿轮的承载能力,需对其进行设计和分析.通过Pro/E软件实现对直齿圆柱轮的参数化建模,并将三维模型导入到有限元软件ANSYS中,然后采用模压成型工艺,制备短切玻璃纤维增强的酚醛环氧复合材料板,以其力学性能作为设计参数,通过有限元软件对复合材料齿轮在一定载荷条件下的应力分布状态进行了分析.研究结果表明,键槽与啮合轮齿的相对位置会影响复合材料齿轮的应力分布状况,齿顶和齿根最大压缩应力与输入载荷呈线性关系,而齿根最大拉伸应力与输入载荷关系曲线中出现一段平台区.通过对BMC复合材料齿轮的静力学分析,为复合材料齿轮的改进设计提供一种实用的方法.     

基于对称性的单幅图像花朵建模

基于自然界各类花朵普遍具有的对称特性,提出了一种利用单幅图像的三维花朵建模方法.根据输入的单幅花朵图像,用户通过交互方式描绘花朵每个花瓣的2条边缘曲线,对花朵边缘曲线的顶部顶点和底部顶点进行最小二乘圆锥拟合,利用拟合得到的圆锥计算花朵各花瓣的对称面;根据不同种类花朵所固有的对称特性和各个花瓣的对称面信息,计算花瓣2条边缘曲线上所有采样点的深度,得到其三维构造曲线;利用恢复了深度信息的三维构造曲线作离散化网格处理,构建各个花瓣的三维模型,进而重建整个花朵的三维模型;最后根据输入的单幅图像纹理信息合成花朵的表面纹理,得到了真实感较强的花朵模型.实验结果表明：该建模方法充分利用了花朵的对称特性,用户交互少、建模效率高,能够准确地从单幅花朵图像中恢复其深度信息和整体结构,方便快捷地实现花朵的三维重建.     

基于传递矩阵法的车辆传动系统扭转振动分析

详细介绍了利用传递矩阵法来计算传动系统的固有频率及其模态的数值算法,讨论了各种模型的传递矩阵的建立方法.在多轴模型中运用了扩展的传递矩阵,简化了计算.将边界状态向量应用到建模中,用以方便边界条件的施加.讨论了多回转轴系统自由振动和强迫振动的建模过程和求解方法.最后以一个简化了的车辆传动系统来说明软件中建模和求解过程的实现.     

规模生猪养殖液态生物质资源循环开发仿真分析

对银河杜仲基于沼气工程的液态生物质资源的循环开发进行仿真分析。根据历史数据和公司五年、十年发展规划,使用基于反馈调控参数的入树逐步建模法,构建7棵入树仿真模型;通过仿真定量揭示公司规划实施过程中将产生大量废弃物类生物质,沼气工程对废弃物开发产生的沼液和沼气中含大量的生物质能;为此,基于仿真结果及系统反馈结构,提出促进消除环境与猪肉产品双污染,实现绿色安全猪肉生产和改善环境双重目标的三条管理对策,并进行初步实施。     

一种混合授权的RBAC模型及其UML建模

针对核心RBAC模型在实际应用中存在的不足,提出一种对角色和用户混合授权的RBAC改进模型.在模型中加入直接用户权限指派方便了临时授权,在角色和用户权限中分别设置优先级约束和继承约束避免了权限冲突,给出了模型的形式化描述与认证算法.针对RBAC模型抽象化、形式化及开发者难以理解的问题,基于UML对RBAC改进模型进行了静态和动态建模,缩短了理论安全模型和实际应用开发间的差距.     

基于qtopia 的桥梁检测车防侧翻监控系统的设计与实现

针对桥梁检测车在检测过程中存在的安全隐患,设计了一款基于qtopia的防侧翻监控系统．该系统以ARM9处理器为硬件核心,采取串口通信的方式,对来自传感器的信号经过处理,把机械臂的动作以动态图形显示在LCD屏上,克服了视频监控系统无法全角度监控的弊端．经过安装测试,证明该系统响应快速,运行稳定,具有实用价值．     

波阵面视角下的车辆拥堵分析

基于视频数据,分析了交通事故下车辆运动的复杂性和队长变化的本质,借鉴车流波动理论、车辆跟驰理论、流体力学理论等,提出利用波阵面的传播轨迹描述排队过程,并给出了排队长度动态模型VQLM.同时,为减少视频图像与实际距离的转换误差,提出以标准当量车为参考,多次迭代还原真实距离的标定方法.研究结果表明：VQLM模型较基于单一理论计算队长的方法更精确、实用.模型验证结果：平均队长误差为-3.029%,其宏观表现为2辆当量车10 m内,延时误差为7 s（信号周期为60 s）.VQLM模型主要考虑了司机驾驶的主观性、道路通行强度、交通波节点函数等;数据还原标定方法简单实用,比传统比例尺算法更为精确.     

一种简单的可得到闭式解的姿态估计方法

针对基于模型的姿态估计问题提出了一种新颖的深度估计算法,该算法能根据特征点对而不是单个的特征点与相机的几何关系,直接计算出相机运动前后特征点的深度.根据该深度估计技术,进一步提出了一种简单的可得到闭式解的运动参数估计方法.该姿态估计方法实时性高、便于实际应用,其方法的有效性得到了实验验证.     

基于改进卷积神经网络的数控机床旋转轴热误差建模方法

为对五轴数控机床旋转轴的热误差进行更精确地预测,解决变工况条件下预测精度不佳与热误差数据获取困难的问题,提出了基于改进卷积神经网络的热误差建模方法.采用激光干涉仪与热成像仪采集不同温度下的角度定位误差与热图像,对热误差进行傅里叶函数拟合,将预测目标由不同角度下的热误差转变为拟合函数参数.在VGG网络模型架构上,引入SKNet注意力机制,以提高模型对变工况下的热图像特征提取水平,并采用全局平均池化代替全连接层,以改善过拟合情况.将建立的模型用于热误差预测,结果表明,旋转轴热误差预测RMSE在升温状态下为8.36″,降温条件下为9.57″,预测精度达90%以上,优于普通卷积神经网络模型.结果证实了所提方法在旋转轴热误差建模中的有效性.     

一种视频图像的自适应水印新算法

随着计算机和网络技术的快速发展，数字水印技术正成为一种数字煤体知识产权保护的有效方法，本文提出一种视频自适应水印新算法，它直接对压缩后的视频数据流进行操作，将水印信息嵌入到运动矢量上，根据待嵌入的水印住处和运动矢量的特征矢量，新算法自动调整嵌入方案，使得嵌入水印后的图像质量损失达到最小，水印的提取算法具有盲检功能，并且新算法与视频标准有很好的兼容性，实验结果表明，算法简单有效。     

基于H.263协议的极低码率视频编码系统的一种实现

提出了基于Ｈ．２６３协议的极低码率视频编码系统的一种具体实现，详细地讨论了码率控制算法和运动估计的搜索算法．其中该系统采用的自适应码率控制方法，能够动态地控制码率到指定的数值．提出的一种局部最优搜索算法，与全局最优搜索相比，大大地减少了搜索时间，而信噪比相差不大．     

图像序列运动检测算法的研究及其应用

探讨了监控图像序列中进行运动检测的若干基本算法 ,结合统计方法和边缘检测筛选出运动边缘点 ,对运动边缘点逐个进行了块匹配最优搜索 ,估算出其运动矢量 .此方法在数字视频监控系统中用于运动物体检测和报警 ,不但提供了智能型监控 ,而且也有效的压缩了存储数据 ,改善了系统性能 ,有较好的实用价值 .     

基于拉伸特征的B-Rep→CSG转换算法及其应用

边界表示（boundary representation，B-Rep）法和构造实体几何（construction solid geometry，CSG）法是目前应用最广泛的两种实体表示法，B-Rep→CSG转换也备受关注。B-Rep→CSG转换算法为一种半空间分割法，完全依赖三维造型引擎中的布尔运算，计算量大且不稳定。实际应用中已有大量具有拉伸特征的B-Rep模型：可将整个模型或模型的一部分看作由二维图形沿一定方向拉伸而成。通过将三维模型的B-Rep→CSG转换问题变为二维图形的B-Rep→CSG转换问题，从而避免对布尔运算的依赖，为此，提出基于拉伸特征的B-Rep→CSG转换算法。首先，得到拉伸边具有相互平行性、首尾相连性、方向相反性、唯一连接性4个拉伸特征，然后，基于这些特征提出基于平行边连接图的拉伸特征识别算法，最后，结合拉伸特征识别算法、基于环收缩的模型分割算法和基于顶点可见的多边形分割算法，提出具有拉伸特征的三维模型的B-Rep→CSG转换整体解决方案。将本文算法集成至自主研发的粒子输运可视建模（COSINE visual modelling of particle transport，cosVMPT）软件，并基于cosVMPT对3个专门构造的例题和1个实际应用实例进行了测试，测试结果证明了本文算法的有效性和优越性。     

基于改进3D卷积网络的人体动作识别

为解决现有多数视频人体动作识别3D卷积方法无法区分信息中各维度的重要和非重要特征问题,提出了通过门控循环单元(GatedRecurrentUnit,GRU)和空间注意力增强模块构建时空特征处理网络的方法,基于多级特征融合和多组通道注意力特征选择构建网络,改进基础网络模型Res Net3D对视频人体动作识别中的网络模型.改进后模型在2个公开数据集UCF101和HMDB51上的准确率分别为96.42%和71.08%,与C3D、Two-stream等网络模型相比,具有更高的识别准确率.     

基于SystemC的事务级AMBA总线模型的设计与实现

针对目前SoC设计中的时间瓶颈，根据系统建模语言SystemC对SoC进行事务级建模的方法。提出并实现了采用该方法构建基于AMBA规范的SoC片内总线模型的方案．模型采用了SystemC 2．0的接口、端口和通道的概念，这使模型具有很好的开放性和可扩展性．模型各部分间的通信通过调用各接口内定义的函数来进行，模型运行时只使用SystemC自带的轻量级仿真内核．实验结果表明：本总线模型完全符合AMBA2．0规范，可以有效克服目前SoC软硬件协同设计中的时间瓶颈．