三角剖分

摘要： 土石方量的计算是工程施工预决算的依据,其直接关系到工程的费用概算和方案选择。本文介绍了基于Delaunay三角网的土石方计算方法。利用编程实现构建Delaunay三角网程序计算土石方量,通过仿真实验和实际数据计算土方量,与传统三角网法进行对比,说明该方法土方量计算的精度。

摘要： 在三角网剖分过程中,三角形是否均匀是决定三角网是否高质量的重要因素,在构网中形状不规则的三角形被称为病态三角形。为了减少构网中病态三角形的数量,本研究在传统逐点插入法的基础上,对凸包边界进行细化,生成边界精度较高的新凸包。运用定尺度剖分法对整体三角网进行筛选,对筛选出不符合尺度的三角形进行合并,生成较为均匀的三角网。试验表明,与未设定剖分尺度的图形相比,经过设定尺度后生成的三角网更均匀,所以通过设置剖分尺度能够有效地减少构网中的病态三角形数量。

摘要： 针对目前农机深松作业过程中作业数据采集成本偏高、测算面积精度偏低的问题,设计了一种基于STM32的低成本深松作业信息采集系统.系统通过北斗导航、无线传输、数据存储备份模块对深松作业信息进行采集并利用三角剖分等算法对作业面积进行计算.实验结果表明:本系统可在深松作业时将作业面积相对误差率控制在4%以下,并可在作业不达标以及单个模块工作异常时主动报警.

摘要： 重力场适配区选取算法是水下重力定位系统的关键技术之一,直接影响重力匹配算法的定位精度和匹配率,为提高适配区选取算法的准确性,提出一种基于分割嵌套三角剖分的重力场适配区选取算法。首先利用墨卡托投影和重力异常空间校正,将传统重力场栅格信息变换为三维高程信息;再利用分割嵌套的思想,不断从重力场最小环形域中分割出最优三角形,从而形成重力场三角网络。之后,对网络中每一个小三角形,选取了坡度、坡向、起伏度和粗糙度作为重力场局部几何特征。最后,采用k-means聚类算法,将重力场分为强适配区、弱适配区和非适配区。仿真对比试验结果表明,在提出的适配区选取算法所选择的强适配区内,重力匹配定位精度与重力场背景图格网分辨率相当,表明利用分割嵌套三角剖分来选取重力场适配区的可行性。

摘要： 针对节点随机部署的静态无线传感器网络覆盖率低、能耗高和时延长等问题,提出基于三角剖分的无线传感器网络元胞感知覆盖算法.该算法通过改进的Delaunay三角剖分实现网络区域的唯一性划分;采用元胞思想确认节点间邻域关系,并通过设置节点感知半径完成网络拓扑控制;将节点剩余能量、时间延迟和历史转发概率作为机器学习感知器的输入数据进行训练,进而找到最优的数据转发通信路径.仿真结果表明,本文提出的算法将网络覆盖与数据传输相结合,相较于其他算法,覆盖率提高13%~34%,节点能量消耗减少了2.25~2.50 J,网络生命周期延长了25%,网络时延下降了0.25~1.18 s.

摘要： 为了实现船舶焊接件数字模型中焊缝特征的精确识别,进而提高焊接机器人焊接工艺选择的快速性和准确性,提出了基于三角剖分和轮廓分析的焊缝特征识别算法。首先通过角系数法判断多边形的凹凸顶点,基于凹顶点和三角形旋向的Delaunay三角剖分,构造三维模型表面的三角形网格并生成STL文件;然后基于相邻三角面片的法向量夹角,提取出模型的轮廓线及点;最后根据接头空间位置和最小轮廓线距离识别出焊接接头和坡口形状。测试结果表明:基于三角形旋向的网格剖分适用于如“梳子”等复杂多边形,与其他相关方法相比,其网格平均和关联质量系数分别平均增加12.06%和12.26%,有效降低了畸形三角形的产生并提高了网格质量,而融合轮廓分析后不仅能实现4类接头及10种坡口的焊缝特征识别,而且具有高效、高准确率优势,从而验证了算法的有效性。

摘要： 低多边形是近来艺术设计界的热门风格.为了提高图像和视频低多边形风格化的质量,提出一种基于边缘特征和超像素分割的图像和视频低多边形渲染方法.首先提取相邻超像素的交点以及对特征边和超像素边界的差集的均匀采样点作为三角网格顶点,并执行Delaunay三角剖分来生成初始三角网格;然后采用带约束的二次误差度量方法对生成的网格进行简化,以生成最终三角网格;最后对三角网格填充颜色,得到了具有低多边形风格的图像.对于视频低多边形渲染,使用时间一致性超像素跨帧跟踪同一对象的相同部分,以建立视频帧之间的关联,降低视频渲染后的抖动.此外,采用视频分割方法分割视频中的移动对象,获得移动对象与背景之间不同密度的采样点,对移动对象进行渲染获从而得到视频的局部风格化效果.实验结果表明,所提方法能够生成具有较好视觉效果的低多边形渲染结果.

摘要： 接触式测量植物叶片面积的方法会对叶片造成一定程度的伤害,为此本文提出一种仅利用智能手机的非接触式多类别无规则叶片面积三维测量方法.首先,采用运动恢复结构方法获取植株的三维重建点云,在HSV颜色特征空间去除叶片三维噪点;然后,利用模糊C均值聚类算法分割单个叶片,重建叶片表面三角网格;最后,通过网格法计算叶片面积.对5种不同类别、不同形状的植物叶片进行了测量实验,结果表明,在叶片重叠率和复杂性角度上,面积测量的平均相对误差分别为6.25％和4.81％.本文方法测量稳定、精度高,能够满足多类别无规则植物叶片面积测量的需求.

摘要： 为了构建一种基于单摄像机的三维视觉系统,提出了重构光学标定点三维坐标、计算重构误差和优化标定参数的方法.通过移动高精度位移平台,构建三维视觉系统,计算左右摄像机位的初始参数,引入质心坐标法计算两摄像机位间的旋转平移矩阵,利用最优三角剖分法重构光学标定点的三维坐标,计算并最小化重构误差,对标定参数进行优化.实验表明:重构误差直接反映了三维重建的效率,该方法的精度和鲁棒性得到了显著的提高;实物外形测量的误差从0.1123 mm减小到0.0191 mm,标准差从0.1838减小到0.1275.该方法适合应用于三维视觉系统标定质量的评估.

摘要： 基于非结构化网格,利用petrel软件建立地质模型,提出弱化相交网格剖分方法优化地质构造模型,对复杂构造区的高陡构造展开建模方法研究,探讨了复杂构造条件下利用地球物理数据分析地层特征的方法并有效应用于四川双鱼石地区.结果表明:四川盆地双鱼石地区有一系列呈北东南西向展布、近平行的褶皱断高构造群,利用非结构化网格对高陡构造地质建模有较好的效果,直观有效解释了双鱼石地区断裂构造空间展布特征,对解决复杂褶皱变形、断裂发育地区构造拟合效果较好.利用非结构网格法下的属性插值,建立三角剖分的复杂断层模型,恢复了双鱼石地区主要目标岩层茅口组与栖霞组的地层特征,对断裂切割地层的方式与组合特征有效恢复,区域上结合渗透率和孔隙度模型,得到双鱼石地区渗透率与孔隙度平面分布特征.孔隙度与渗透率模型计算结果表明,双鱼石地区总体渗透率介于0.11％～7.49％,平均渗透率为2.09％;孔隙度介于0.010～1.052,平均孔隙度为0.26.总体上双鱼石地区茅口组与栖霞组渗透率与孔隙度较小,属于致密岩层,不同区域上岩层孔隙度与渗透率有一定程度的变化,西南部渗透率略微高于东北部区域.非结构化网格的运用对解决复杂构造区地质特征的有效表征提供了新的研究思路.

摘要： 研究曲面边界建模过程中的曲面求交问题。基于两个曲面Delaunay三角剖分,首先进行包围盒判定预处理,再进行三角形相交测试,求初始交线。然后,检测初始交线存在性和连续性,提出“带权曲面边界延伸方法”,解决因离散数据点采样不足导致的两曲面有相交趋势但没有初始交线和初始交线断裂两种问题。最后,将“带权曲面边界延伸”思想应用到初始交线处理中,使交线的两个端点都位于两个曲面的边界处,便于后续的限定Delaunay三角剖分、曲面裁剪等操作的进行。仿真实验结果表明算法是可行的。

摘要： 为提高船舶几何特性计算的精度和实时性,提出一种基于STL(Stereo Lithography)三-角网格模型的船舶任意浮态下的几何特性计算方法.将计算机图形学中的SH(Sutherland-Hodgman)剪裁算法用于船舶与水面的求交.基于坐标系仿射变换,将空间水线面转换成二维平面多边形来提取截面轮廓并完成其有序化.根据水线面是单调多边形的特点,采用质心插入法来进行三角剖分.以散货船"太行128"为例进行实例验证,其计算结果与装载手册中给定值相比较误差较小,证明该方法计算精度高、实时性好,具有一定的工程应用价值.

摘要： 本文提出一种在三幅图像中的特征点,恢复其空间三维坐标的线性估计算法;在三角形法的基础上,利用奇异值分解算法计算出图像序列中所有匹配点对的对应空间点,并引入三角形重心为约束条件,对离散三维点进行Delauny三角剖分建立三维网络模型,从而实现了基于多幅序列图像的三维目标自动重建,最后进行纹理映射和光色渲染,重建出高度逼真的三维目标.实验结果表明:该方法直接从二维图像中提取三维信息,对提高了三维重建精度和效率具有实际意义.

摘要： 主观轮廓是商标设计中的高水平技法,用其表达的负形字符是不容忽视的商标内容,因此准确地理解、辨识和提取主观轮廓是提高商标检索准确性的基础.本文提出了一种在多连通分量间提取负形字符轮廓的算法,重点分析了种子图形选取和膨胀规则等难点,算法从轮廓点的Delaunay三角剖分开始,经过多次的迭代膨胀最终可以导出主观轮廓.实验结果表明,该算法不仅能有效地提取现有文献中关注的经典主观轮廓,而且能对大批量的商标图形提取出符合人类视觉的负形字符轮廓.

摘要： 在对公共安全应急行动特点讨论的基础上，深入的剖析了目前公共安全应急行动三维态势表述所存在的问题，结合传统公共安全应急行动态势标绘的特点，应用三角剖分技术、模型实体技术、纹理贴图技术和广告牌技术等多种三维立体表述方式，在充分继承公共安全应急行动态势二维表述的基础上，提出了一种以公共安全应急行动态势二维表述为规则的行动态势三维表述的解决思路和方法；并对该方法的可行性、易用性、扩展性和重用性等进行了较为深入的研究和探讨。

摘要： 本文针对从散乱点云重建三角网格曲面的问题，提出了一个插值数据点的简单且鲁棒的曲面重建算法。其中点云是从任意拓扑的模型表面上采样得到的，首先利用最小二乘平面拟合方法计算每个点处的曲面法向，并计算两个等距面上相应的采样点，在构造好所有等距点的Delaunay三角剖分后，利用marchingtetrahedra方法即可得到一个插值数据点的三角网格曲面。实验结果表明该方法是有效的。

摘要： 由于激光雷达获取的数据十分散乱而且数量十分庞大，由此建立的网格曲面会严重影响后续的曲面处理效率，有必要对其网格进行简化。本文分析了Delaunay三角剖分算法在激光雷达点云数据的网格建模中的优势，在此基础上，提出了一种激光雷达点云数据的网格模型简化算法。该算法首先建立Delaunay三角网，然后确定每个网格顶点到其周围相邻顶点所形成的多边形的垂直向量，之后再计算该向量与周围三角形的平均夹角，根据平均夹角的值设定一个合适的角度阈值以决定网格顶点的取舍，并重新生成Delaunay三角网格。实验结果表明，本算法可以在不影响网格建模的准确性的前提下，达到三角网格简化的目的。

摘要： 针对曲面重建过程中，特征重建质量不高、曲面易产生自交等问题，提出了一种基于重采样的混合曲面重建算法。首先利用采样点的局部特征尺度对原采样点集的采样密度进行判断，删除过采样点，并在特征处的欠采样部位添加采样点；然后利用Delaunay三角剖分方法建立重采样点集的几何结构；最后采用螺旋生长算法抽取有效三角片，重建散乱点集的网格曲面。实验结果表明，该算法高效、稳定，是一种可行的曲面重建算法。

摘要： 在采用Delaunay三角剖分进行地质体表面建模的基础上,研究地层曲面之间的相交关系,提出并实现一种曲面分割方法,对待分割曲面及其交线进行预处理,并采用三角形蔓延的迭代方法进行分割,该方法能够保持分割后的子曲面与原曲面几何和拓扑上的一致性,为后续的缝合和四面体剖分工作奠定基础。实验证明该方法能够不受曲面和交线几何形状的干扰,有效完成曲面分割.

摘要： 大地电磁法的英文名称是“Magnetotelluric Sounding”，简称MT，是常用的一种频率域大地电磁测深方法，其基本原理是根据天然源介质电性差异来推测地质情况，广泛的应用于能源、资源与地质灾害调查当中。本文在大地电磁正演计算中，假设物性参数是分块均匀的，利用三角形单元剖分进行单元e上的电磁场u和参数τ,λ,κ的插值，使得小单元块内连续变化，更符合实际情况，提高了计算的精度，对更精确的大地电磁反演做出了准备和努力。

摘要： 本发明涉及三维重建技术领域，公开了一种用于三维重构的三角剖分方法及系统，以提高三维扫描中平面点集的三角剖分速度，更好地满足三维重建的实时性需求；本发明包括获取目标待重构物体的三维坐标点，将三维坐标点映射为平面点集，遍历平面点集构建包含平面点集内所有点的目标三角形，设定包含该目标三角形的区域，并将该区域划分成N*N个区域，根据插入点的所在位置建立入口三角形，判断下一个插入点所在位置的区域是否存在入口三角形，若存在入口三角形，则根据该插入点与所述入口三角形的边指针的位置关系寻找新的目标三角形，若不存在，则根据插入点与由上个插入点生成的首个三角形的位置关系查找新的目标三角形，得到最后的三角形网。

摘要： 本发明涉及三维重建技术领域，公开了一种三维扫描中平面点集的三角剖分方法及系统，以提高三维扫描中平面点集的三角剖分速度，更好地满足三维重建的实时性需求；本发明的方法包括获取目标待重构物体的三维坐标点，将三维坐标点映射为平面点集，遍历平面点集构建包含平面点集内所有点的目标三角形；为三角形分配边指针，根据插入点与三角形的边指针关系查找目标三角形，直至完成所有坐标点的插入，得到最后的三角形网实现对三维扫描中平面点集的三角剖分，然后将三角形网映射为曲面以拟合目标待重构物体。

摘要： 基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，在节点自部署网络的Delaunay三角剖分邻接节点集中选择最佳邻接关系作为节点新的邻接关系节点集，原算法则不进行邻接关系选择。本发明首先通过Delaunay三角剖分中定义全部的邻接关系，再通过选择策略选择两个节点作为节点虚拟力的来源，极大地减小了节点虚拟力的计算规模，还能打破部分内部节点不均衡的邻接关系，使得节点能够分布的更加均衡，使得节点能够更快速的扩散。

摘要： 本发明提出了一种用于图像三维重构的三维散乱点集的曲面三角剖分构造方法，针对快速测量系统获取海量数据点云，对经过过滤处理和拼接后的点云进行三角剖分，三角剖分步骤：首先对三维散乱点进行预处理采用将散乱点集P中所有点排序，形成一个初始三角剖分，再此基础上逐点加入新点，形成新剖分，至散乱点集处理完毕，生成基本三角形网格。上述对基本网格运用曲率最小优化准则优化采用如下方法：先在初始内边链表m_ElistInner中找出产生凸四边形的网格内边，对该内边的优化处理采用最小权优化准则和最小内角最大化优化准则相结合；再用曲率最小优化准则优化初始边链表m_EdgeList中三角形边。

摘要： 本发明提出了一种三维扫描系统中三维散乱点集的曲面三角剖分构造方法，针对快速测量系统获取海量数据点云，对经过过虑处理和拼接后的点云进行三角剖分，其三角剖分步骤如下：对三维散乱点进行预处理，再进行初始三角剖分，此后按增量方式，逐点加入新点，形成新剖分，至点集处理完毕，最后对形成的基本网格运用曲率最小优化准则进行优化处理，得到该点集的最终三角剖分；上述对基本网格运用曲率最小优化准则优化采用如下方法：基本网格中，空间凸四边形(A，B，C，D)存在的两种剖分T

摘要： 本发明涉及三维重建技术领域，公开了一种用于三维重构的三角剖分方法及系统，以提高三维扫描中平面点集的三角剖分速度，更好地满足三维重建的实时性需求；本发明包括获取目标待重构物体的三维坐标点，将三维坐标点映射为平面点集，遍历平面点集构建包含平面点集内所有点的目标三角形，设定包含该目标三角形的区域，并将该区域划分成N*N个区域，根据插入点的所在位置建立入口三角形，判断下一个插入点所在位置的区域是否存在入口三角形，若存在入口三角形，则根据该插入点与所述入口三角形的边指针的位置关系寻找新的目标三角形，若不存在，则根据插入点与由上个插入点生成的首个三角形的位置关系查找新的目标三角形，得到最后的三角形网。

摘要： 本发明涉及三维重建技术领域，公开了一种三维扫描中平面点集的三角剖分方法及系统，以提高三维扫描中平面点集的三角剖分速度，更好地满足三维重建的实时性需求；本发明的方法包括获取目标待重构物体的三维坐标点，将三维坐标点映射为平面点集，遍历平面点集构建包含平面点集内所有点的目标三角形；为三角形分配边指针，根据插入点与三角形的边指针关系查找目标三角形，直至完成所有坐标点的插入，得到最后的三角形网实现对三维扫描中平面点集的三角剖分，然后将三角形网映射为曲面以拟合目标待重构物体。

摘要： 一种基于三维Delaunay三角剖分的立体视觉跟踪方法及系统，使用三维SIFT算法实现对原始图像进行三维SIFT特征点的提取，然后通过计算候选模型与目标模型之间欧氏距离实现三维SIFT特征点的粗匹配；再对匹配后的三维SIFT特征点进行三维Delaunay三角剖分，利用剖分形成的空间几何约束，对候选模型和目标模型三维SIFT特征点进行细匹配，在粒子滤波目标跟踪框架下实现对目标进行跟踪。本发明利用三维SIFT特征点的拓扑结构相似性进行匹配可以很好的去除不匹配点，特征点匹配精度更高，跟踪效果更好。

摘要： 本发明涉及一种基于三角剖分的临时道路检测方法及系统，其包括：采集锥桶图像数据集，利用数据集训练YOLOv4目标检测网络，得到锥桶识别模型；获取场景点云数据，获取锥桶颜色及其点云坐标，根据点云坐标识别出锥桶及其颜色、以及与锥桶颜色对应的3D点云坐标；将识别出的锥桶进行三角剖分，计算各三角边损失值，根据设置的损失函数计算路径损失值，根据损失值输出临时道路的可行使区域与路径。本发明速度快、安全冗余度高、鲁棒性强。本发明可以在无人驾驶技术领域中应用。

摘要： 本发明的一种基于Delaunay三角剖分的重复纹理图像匹配方法，包括：采用SIFT算法提取两幅图像的特征点，得到每个特征点的特征向量；计算两幅图中特征点的特征向量之间的欧氏距离，根据特征向量最近邻形成两幅图像的特征点间的初始匹配；用局部非极大值抑制选取表现好的初始匹配作为种子点对；基于Delaunay三角剖分对不符合全局拓扑结构的种子点对进行过滤；以过滤后的种子点对为中心分别将两幅图像划分为多个圆形区域，在圆形区域内用PROSAC算法拟合局部区域的仿射变换，去除错误的匹配。采用本发明方法匹配相似纹理较多的图像时匹配点对的准确率得到了提升。该方法对重复纹理造成的错误匹配去除有明显效果。