基于三视图的三维线框模型生成算法

依据画法几何学和工程制图的投影原理,介绍了一种基于三视图的线框模型快速生成算法。算法首先根据三视图的二维节点信息生成空间顶点,然后根据二维节点间的连接关系和投影原理来直接确定空间顶点间的连接关系,最后消除空间冗余元素并连接具有连接关系的三维顶点形成空间线框模型。     

面向三维重建的视图坐标转换

结合面法几何学和工程制图的投影原理和制图规则,讨论了一二维坐标系下的各视图图形坐标到空间投景坐标的转换策略,通过引入二维半中间坐标系推导出了映射算子,并建立了各视图间对应点坐标在统一二维坐标系下的联动约束关系。     

涡轮叶片逆向建模与特征参数提取

为了在已有涡轮叶片实物基础上进行再创新设计,采用激光扫描仪对涡轮叶片进行数字化扫描,提出了在三维测量得到涡轮叶片点云数据的基础上,准确进行逆向建模、反求几何参数和提取气动特征参数的逆向设计方法.根据涡轮叶片的几何参数反求和提取气动特征参数要求,基于获取涡轮叶片的截面点云图,用五次多项式曲线拟合叶盆和叶背,并用圆弧逼近叶形前后缘.基于该方法,采用Matlab软件对涡轮截面线点云进行拟合,反求得到了叶身型线方程,拟合偏差控制在之内,能够获得准确的叶片截面型线和气动特征参数.      

有限域GF（pm）上圆锥曲线标量乘快速算法

圆锥曲线密码体制是一种新型的公钥密码体制,得到了广泛关注,在已有研究成果中,圆锥曲线都是定义在大的素域GF（p）上、特征为2的有限域GF（2m）上、或剩余类环Z/nZ上,其中n=pq是两个奇素数的乘积.为实现更高效的圆锥曲线密码体制,本文讨论有限域GF（pm）上的圆锥曲线,并定义了其上的Frobenius映射,基于此设计了新的快速标量乘算法.理论分析和数值结果都表明,在使用同等的预存储空间的前提下,新算法的时间复杂度较传统算法有很大程度的降低.     

基于几何形态学影响的集料建模及评价方法

目前流行的数字集料建模技术效率和质量低,参数不可控且不能兼顾集料的形状、棱角、纹理等多个几何形态参数,导致难以有效在细观层面研究集料几何形态参数对颗粒复合材料综合性能的影响. 针对上述问题,首先,研究了单一集料几何形态特征评价,并给出一种评价集料表面微观纹理和集料系统的数学方法;其次,基于3D Max提出一种新颖的单一集料数字模型设计技术,创建了带有不规则形状、无序棱角和精细表面纹理的集料数字模型;最后,基于PFC 3D并采用“颗粒替换法”创建颗粒复合材料数字模型,进而分析了实物模型和数字模型空隙率差异,并给出解决空隙率差异的数学方法. 在此基础上,通过单轴压缩试验研究了集料几何学特性对颗粒复合材料峰值抗压强度的影响. 研究结果表明:1） 给出的集料纹理评价数学方法能量化集料微观结构,而集料系统评价数学模型拓展了集料几何形态学评价指标;2） 颗粒复合材料实物模型和数字模型空隙率存在较大差异;3） 集料的几何学特征能提高集料之间的咬合互锁效应,用不规则颗粒替换粒径 ≥ 2.36 mm的球形颗粒可使复合材料的峰值抗压强度提高20.7%.      

基于视频的交叉口排队过程感知及预测

在研究交叉口排队过程中，全面、精细地感知及预测方法一直是难点. 传统的排队过程感知方法缺乏不同排队阶段的精细感知和关联，无法得到全面、精细的交通参数. 对此，提出一种基于视频、分阶段感知再关联的排队过程感知及预测方法. 该方法包括3 部分：第一，通过目标检测和边缘检测提取道路和车辆信息；第二，对道路和车辆边缘信息进行卷积融合，检测排队区域和排队长度；第三，利用车辆位置重构和KCF跟踪等方法感知并关联不同排队阶段，重构并预测交叉口车辆运行轨迹，得到精准到车辆个体的排队车辆数和停车延误等参数. 实验结果表明，所提方法在检测正确的情况下，平均95.7%的排队车辆轨迹重构结果是准确的；并且在实际应用场景测试中，在不同车流量和光照条件下均可取得满意的效果.     

基于空间各向图像预处理及三维重构效率分析

主要研究将二维图像预处理和二维种子填充方法向三维推广,并对三维图像预处理和三维种子填充的方法进行了重构效率的分析比较,探讨了三维种子填充中扫描方向、堆栈建立的合理性选择,由此得出最佳三维种子填充的程序实现方法,为细小组织的三维重构和器官切割仿真手术提供技术支撑。     

解决路网检测器布局问题的数形结合方法

为了获取各路段的交通流量,本文提出一种解决任意路网中检测器布局优化 问题的数形结合方法.首先基于交通网络的拓扑结构与代数关联矩阵间的联系定义平衡 矩阵和基本平衡矩阵;然后根据基本平衡矩阵的特点,找到n -1阶数（比网络节点数少 1）可逆矩阵M ,该矩阵所对应的路段集合就构成路网的一个支撑树(不需要安装检测器 的路段集合);最后根据流量守恒原理进行矩阵运算,全面、准确、快速地推算出未安装检 测器路段的交通流量.该方法揭示了路网中各路段流量间的数形联系,并避免了单独利用 代数或图论方法的操作复杂性,以及获取交通信息不及时性.通过具体算例验证了此方法 的可行性和有效性.     

关于土拱效应的几个问题

提出了岩土工程领域土拱理论中几个值得探讨的问题，如拱脚的存在形式、拱形、拱体几何参数及微观特性等．根据土拱的不同形成机制，指出拱脚的存在形式有直接拱脚、摩擦拱脚、土体拱脚及二异拱脚4种．在此基础上，通过工程实例对拱形及拱体几何参数提出了初步见解，以期对土拱理论的发展和完善起到积极作用．     

机场水泥道面切缝倒角应力分析

为比较机场刚性道面切缝槽口不同倒角形状对减小应力集中的效果,评估倒角工艺对道面功能性能的影响,运用ANSYS分析软件建立道面板切缝位置有限元模型,在道面接缝节点间分别设梁单元和弹簧单元模拟接缝传荷作用,以Boeing777作为荷载机型,对6种不同倒角形式切缝边缘位置的荷载应力和温度应力进行对比分析,并通过现场试验对道面的平整度和摩擦系数进行测试。分析结果表明:各种切缝形式均能明显改善切缝位置的应力状况,距离切缝愈近位置,改善程度愈明显,不同切缝形式对减小应力集中的程度相差较大,其中半径为6mm的圆弧倒角效果最佳;各种切缝构造对道面平整度和摩擦系数的影响较小,均满足技术要求。     

应用小波模历史图像的运动车辆视频检测

为提高车辆目标检测的稳定性和准确性,提出了基于背景减除和小波分解模历史图像的运动车辆检测算法.首先对原始图像进行小波分解,对低频分量用混合高斯模型和纹理特征相结合的方法,自适应更新背景并标记运动目标初始区域;然后,基于高频分量计算模值,并通过逐帧历史累积得到模历史图像;最后,利用车辆目标与阴影相比富含边缘细节的特点,对目标进行倾斜校正后,将目标边缘分别沿图像x和y方向投影,利用投影曲线将边缘信息与目标初始区域信息迭代融合,得到最终检测结果.实验结果表明,用本文方法检测车辆的捕获率达到99.0%,有效率为92.5%;与使用单一自适应背景提取方法相比,在实际交通场景中可有效处理阴影导致的多目标粘连问题,检测结果更准确.     

超静定Γ型刚架的置换原理解答

介绍多种梁的挠曲线与其置换梁的挠曲线的关系研究，给出了求解各梁位移的置换法转角方程和置换原理中的转角连续性关系．鉴于对Г型刚架的求解中稀有几何类方法的情况，运用所述的置换法和置换原理，把解梁问题的手段应用于该型刚架的解算．策划、归纳了求该型超静定刚架不同约束类型时的步骤．具体求解过程所用的计算为代数方程的分式四则运算，方法较通俗简便，结果是解析解．     

三维地理信息系统矢量数据组织

对三维地理信息系统所涉及的空间目标进行了定义,提出了用三维矢量数据模型的结构来表达三维空间目标。分析了三维矢量数据结构ＧＩＳ的拓扑关系。并对空间对象的数据结构进行了形式化描述。     

用置换法解有固定端的超静定小型刚架系统

对多种梁挠曲线与悬臂梁挠曲线的关系研究作介绍,给出了求解各梁位移的置换法位移方程,包括转角方程和挠度方程．鉴于对刚架求解中稀有几何类方法的情况,运用所述的置换法,把解梁问题的手段应用于刚架的解算．给出了用置换法求解有固定端的超静定小型刚架系统的分析步骤,具体求解过程所用的计算为代数方程的分式四则运算,方法较通俗简便,结果是解析解．提供了两例不同类型刚架的计算全程,关键是由置换法位移方程表示出有关结点或转角或挠度的位移,以此找到包含未知反力的关系式．     

一种本体转换为关系数据库模式的方法

语义网是下一代互联网,本体是语义网描述逻辑的具体实现．本文提出了一种本体转换为关系数据库模式存储的方法,将本体中的每个类和属性的实例用单独的数据表存储,使用视图来体现对象之间的关系．本文提出的转换方法的优点是当本体发生修改时,不需要大量修改数据库的结构,适合于中小型本体的转换．     

基于水下景观原理的城市空间可视化

为了解决直接根据空间坐标对地上、地下物体建模易导致视觉混乱的问题，基于水下景观原理对城市地上和地下物体进行了三维建模．根据观察水下景观的原理，当视点位于地上时，利用OpenGL的颜色混合功能给地表赋予适当的颜色，使地下物体表面具有地表颜色的成分，通过颜色与地上物体相区别．当深度大、地下物体多时，还可以利用0penGL的雾化功能，使地下物体的深度信息通过其颜色的明暗程度来体现．最后，利用某城市小区的数据验证了该方法的可行性．     

Geometrical design of blade＇s surface and boundary control of Navier-Stokes equations

In this article a new principle of geometric design for blade＇s surface of an impeller is provided. This is an optimal control problem for the boundary geometric shape of flow and the control variable is the surface of the blade. We give a minimal functional depending on the geometry of the blade＇s surface and such that the flow＇s loss achieves minimum. The existence of the solution of the optimal control problem is proved and the Euler-Lagrange equations for the surface of the blade are derived. In addition, under a new curvilinear coordinate system, the flow domain between the two blades becomes a fixed hexahedron, and the surface as a mapping from a bounded domain in R2 into R3 , is explicitly appearing in the objective functional. The Navier-Stokes equations, which include the mapping in their coefficients, can be computed by using operator splitting algorithm. Furthermore, derivatives of the solution of Navier- Stokes equations with respect to the mapping satisfy linearized Navier-Stokes equations which can be solved by using operator splitting algorithms too. Hence, a conjugate gradient method can be used to solve the optimal control problem.     

用曲线坐标计算细临界型一般n次系统后继函数公式

采用曲线坐标将细临界型一般n次系统,转化为曲线坐标系统．并利用曲线坐标给出后继函数公式中的Fn2″（s,n）｜n=0。为进一步讨论全三次系统的细焦点量上界问题,给出更一般的方法．利用这种方法,通过进一步的运算,可能会发现一些系统所固有的特征,以避免采用极坐标带来的不必要的运算式子的繁杂．极坐标是一般曲线坐标的极特殊的情形．     

一种求解PUMA机械手运动学逆问题的分解解法

文提出了一种新的求解机械手运动学逆问题的分解解法,它是对现有代数解法和几何解法的综合。文中结合PUMA机械手对该解法作了体阐述。      

高速铁路平竖重合段三维高阶连续曲线线形设计

针对平竖重合曲线段存在几何连续性衰减并引起列车运动状态突变的现象, 以三维曲线的Frenet标架为基础, 结合曲率、挠率建立三维车体运动状态模型, 得到了曲率、挠率与车体加速度、急动度的关系, 并通过该模型从三维角度分析了三维曲线的几何连续性等级对车体运动的影响; 考虑几何连续性对曲率、挠率的要求, 提出以曲线曲率、挠率变化最小为目标的线形选择方法, 利用三维欧拉曲线创建平竖重合段高阶连续曲线。研究结果表明: 传统平竖重合段曲线连接点处几何连续性存在衰减, 仅为1阶几何连续, 曲率、挠率对列车加速度和急动度起主导作用, 几何连续性的衰减是竖向急动度突增的主要原因; 二维设计曲线在起点处的竖向急动度为1.206~1.264 m·s-3, 超过乘客舒适性运动学阈值0.240 m·s-3, 难以实现二维线形的高阶几何连续; 提出的曲线设计方法对连接点处的曲率和挠率都有明确定义, 容易在连接点处实现高阶几何连续, 且不存在几何连续性衰减, 曲线的曲率、挠率变化最小, 可有效降低线形参数变化给车体运动带来的不良影响; 所建曲线的加速度与急动度在全程均连续且满足运动学阈值, 实现了2阶几何连续, 最大竖向急动度为0.149 m·s-3, 为阈值的62.0%, 为二维设计的11.7%~12.3%, 有效地改善了行车稳定性与乘客舒适性; 所建曲线路径与二维设计相比变化小, 在2%~3%坡度差时, 水平、竖向坐标差分别为0.907~2.305、1.085~2.498m;所建曲线的设计参数同时也是车体运动状态的计算参数, 从而可根据列车运行条件直接优化线路的设计。