船舶轮廓图像三维重构技术研究

传统三维造型技术所得的三维坐标精准度差,为了解决这个问题,提出一种新的船舶轮廓图像三维重构技术。先提取船舶轮廓线,在处理船舶轮廓图像数据,以实现重构的完整性,在此基础上,采用零均值归一化算法,匹配船舶轮廓图像特征点,在建立粗匹配关系后,获取船舶轮廓三维点坐标,实现船舶轮廓图像三维重构,由此,完成船舶轮廓图像三维重构技术的设计。最后,在数据库中随机选取7组立体匹配对应图像点,对比2种方法的精准度,实验结果表明,所提方法精准度更高。     

基于VR技术的舰船航行环境快速重构研究

由于点云数据匹配数量不足,导致重构的三维图像与实际图像之间存在较大位置误差。针对上述问题,进行基于VR技术的舰船航行环境快速重构研究。研究以VR技术为依托,利用VR技术中的核心计算机完成4个步骤。首先对前端VR成像设备采集到的二维点云图像进行预处理,包括点云去噪和精简;然后进行摄像机标定,确定摄像机数学模型,从而得出三维空间中物体的几何信息;再以得到的几何信息为基础,进行点云特征点检测与点云匹配;最后利用VR技术中的VTK软件实现自动重构。结果表明,与2种传统重构方法相比,本方法应用后,点云匹配数量更多,重构的三维图像与实际图像之间的位置误差更小,证明了本方法的重构性能。     

集装箱船整船结构三维可视化图像重建方法

由于当前的船体结构设计效率和质量已经无法满足要求,为此本文设计一种基于双目立体视觉技术的集装箱船整船结构三维可视化图像重建方法。该方法首先利用双目立体摄像机采集集装箱船整船结构图像,然后对其进行灰度化和去噪处理,再利用特征检测算子提取图像特征点,最后通过计算图像之间的欧式距离进行特征点立体匹配,从而实现集装箱船整船结构三维图像重建。结果表明,本文方法可以有效完成集装箱船整船结构三维可视化图像重建任务,达到了研究目标。     

基于小波模极大值的声纳图像特征提取与描述研究

海底地图特征提取,是水下航行器(AUV)在未知环境中同时定位与地图创建(SLAM)的关键技术之一.本文针对连续的多波束声纳图像,提出了一种基于小波模极大值法的图像特征提取与描述算法.运用小波模极大值法获取轮廓及模方位,并在轮廓图像中寻找极大区域;以极大区域中心点作为图像特征点,且将区域模方位、特征点区域图像重心坐标组合生成特征点特征向量.实验结果表明:对连续图像,该算法能提取稳定有效轮廓,在边缘上获得图像的特征点一致很好.     

一种去噪声的轮廓提取算法

轮廓是物体的一个重要特征,轮廓提取的好坏对后续的目标定位、特征提取、识别和分类有着重要的影响.文中在现有方法的基础上,提出了一种新的轮廓提取方法.首先,在经典Otsu算法基础上,结合图像的熵给出了一种图像分割阈值选取方法;然后通过划分单元块,统计非零像素个数,去除噪声块,合并单元块,再次去除噪声块获得目标区域;最后采用4-邻域方法提取目标区域的轮廓.实验结果显示,改进的算法能够有效分割出目标,设计的目标轮廓提取方法能够有效去除噪声的影响,获得封闭的、单像素宽度的外轮廓线,为后续的图像处理和目标识别奠定了良好的基础.     

基于工业CT切片数据的汽车发动机STL建模实现

基于工业CT图像的反求是反求工程中的重要内容。本系统针对原始的汽车发动机工业CT切片数据,通过矢量化软件提取封闭轮廓点数据,进而提出了通过轮廓配准、数据精简、三角网格划分、端面处理这一重构步骤来实现汽车发动机的STL建模的方法,最终开发出自动生成汽车发动机的STL文件格式的转换程序。     

基于CATIA的船体参数化建模及稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出了一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法避免了大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现了船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行了船舶静水力和大倾角稳性的自动计算计算。最后,通过一个实船算例验证了该方法操作简单,计算迅速,较之传统计算方法结果更加精确可靠,具有较大的工程应用价值。     

基于CATIA的船体参数化建模和稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法可避免大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行船舶静水力和大倾角稳性的自动计算。通过实船算例验证,该方法操作简单、计算迅速,计算结果与传统计算方法相比更加精确可靠,具有较高的工程应用价值。     

主动形状模型中的一种基于概率主成分分析的对应点搜索方法

主动形状模型是一种以迭代的方式形变以匹配新图像中的目标实例的统计形状模型,它的关键是如何搜索形状模型标记点的对应点.本文提出一种新颖的采用概率主成分分析的主动形状模型的对应点搜索方法.该方法是一种基于灰度图像的对应点搜索算法,不需要对原图像进行边缘提取.在江面船舶目标的主动形状跟踪实验中,采用该方法能较准确地搜索到对应点.     

VR技术在船舶舱室三维图像重建中的应用

为了实现对船舱舱室的三维视景重构,提出基于VR技术的舱室三维图像重建技术,采用锐化模板匹配动态增强技术和帧点扫描技术,实现对船舱室的三维立体图像扫描和特征提取,结合像素匹配模型和滤波抑制方法,实现三维图像的不规则点滤波和修正处理。通过光场边缘轮廓检测和模板分块融合匹配,结合VR视景重建技术,实现对舱室的三维图像重建。仿真结果表明,采用该方法进行舱室三维图像重建,有效解决舱物理结构复杂导致的结构不规则和空间表达能力不好的问题,具有很好的视景重构性能。     

基于Civil 3D的三维地质建模方法及应用

三维地质建模是实现岩土勘察BIM动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用Civil 3D强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用Civil 3D中"由曲面提取实体"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于Civil 3D三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。     

MAU型螺旋桨建模与水动力性能分析

为满足螺旋桨设计效率和现代制造的精度要求, 提出一种快速生成MAU 型螺旋桨三维模型的方法。采用MATLAB@编程语言, 依据螺旋桨二维制图的投影关系和螺旋桨设计参数,计算出螺旋桨桨叶叶面特征点的空间笛卡尔坐标值,将笛卡尔坐标值导入SOLIDWORKS@中进行螺旋桨三维建模以及桨叶曲面的实体优化。在CFD流体仿真软件CFX中建立基于RANS方程的标准k-湍流模型,采用多重参考系MRF技术模拟在不同进速系数时的螺旋桨水动力性能如推力系数、转矩系数和敞水效率。同时, 数值模拟也显示出了螺旋桨桨叶上及整个流域内的速度、压力和流线分布情况。     

基于模糊粒子滤波的视频跟踪方法研究

智能视频监控系统的基础就是对监控范围的视频序列中目标进行有效实时的跟踪,针对当前跟踪方法在光照突变、部分遮挡情况下的跟踪缺陷,本文提出了一种利用模糊粒子滤波（Particle Filter,PF）进行视频目标跟踪的新算法.该算法结合模糊控制理论,引入量测的模糊性来克服特征信息的不确定性,并建立一个基于背景建模技术的自适应高斯混合模型和基于序贯蒙特卡洛的跟踪算法（sequential Monte-Carlo-based）.在新算法的指导下,针对静止摄像机在光照条件改变以及目标发生部分遮挡的情况进行了深入的研究.通过多种模糊量测技术的比较和应用,本文方法实现了多个目标精确有效跟踪.     

耙吸挖泥船疏浚施工三维动画仿真

为促进三维动画技术在疏浚行业中的广泛应用,具体介绍了三维建模、材质贴图、灯光、特效、摄影机、动画、渲染等三维动画关键技术,并以应用广泛的耙吸挖泥船的疏浚施工三维动画制作为例,详细说明了运用这些技术进行三维动画制作的具体方法和过程。     

基于有限元的高频变压器绕组损耗简化分析方法

对高频变压器绕组损耗进行高效、准确地建模与分析,是其开展热性能设计与优化的前提之一.解析方法难以准确模拟变压器实际复杂结构下的电磁场问题.本文针对周期性非正弦工况下的高频变压器绕组损耗计算需求,提出了一种基于傅里叶分析,将求解三维瞬态场有限元问题等效为,以求解各次电流谐波的二维涡流场有限元问题为基础,进行三维涡流场分析...     

一种简单易行的摄像机标定方法

提出一种适用于电视测量系统中的方便的投影参数求取方法，主要着眼于方法的易用性，并在此基础上设计出了一套用于自动测量船模运动参数的电视测量系统。它首先利用测试卡上的方格线求出摄像机镜头的变形修正系数，然后利用已知的5个地面坐标与图像中的对应点的关系求出摄像机的标定参数。根据上述两步得出的参数，可以通过图像上的任何一个像素点计算出其在地面上的对应坐标值。实验证明，本文提出的方法是有效的，且能够比较方便地解决视觉监控中摄像机标定的问题。     

船舶操纵模拟器上海洋山港港区三维视景仿真

针对船舶操纵模拟中的三维视景仿真的特点,开展船舶操纵模拟器中关于上海洋山港港区三维视景仿真的研究。以Google Earth提供的电子地形图像为基础,经过等高线和矢量化方法的处理,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并利用Multigen Creator建立直观的上海洋山港港区三维地形模型,再利用Vega的三维视景渲染功能对其进行渲染和驱动。根据该方法建立的上海洋山港港区三维视景模型库在模型精细度、逼真度和实时运算等方面,都能满足船员实操练习所需的条件。     

柴油机配气机构动力学仿真研究

利用三维实体建模软件建立柴油机整机三维实体模型,基于多体动力学理论及相关软件建立柴油机的刚体和刚柔耦合多体动力学模型;改进边界条件,对柴油机配气机构进行运动学、动力学仿真研究,获得了转速波动的柴油机配气机构性能参数;对比刚体与刚柔耦合动力学模型的仿真结果,发现刚柔耦合动力学模型的仿真结果更合理.     

基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统

详细介绍了研制开发的基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统的主要组成与工作原理 ,该系统的成功应用 ,对研究水火弯板成形加工规律、实现水火弯板的机械化及自动化提供了支持     

舰艇螺旋桨外形及参数测定

利用反射片作为瞄准目标的电子全站仪用于工业产品不规则外形检测和设计参数测定，需要解决的问题是：指定点位的测设，大地三维坐标的测定，大地坐标系和工业设计独立坐标系的转换，图形的制作和参数计算，本文介绍利用电子全站仪测定舰艇螺旋桨的外形尺寸及叶片参数的理论、方法和实测结果。