曲面拟合

摘要： 随着装备制造业的快速发展,一些复杂且具有特殊功用的零部件应用较多。但获取这些零件以及待修复部位的特征信息较为困难,导致再制造与修复成本较大,而通过逆向重构可将实体工件转化为三维CAD模型,便于复杂零件的再制造与修复。以机械零件压气叶轮为例,提出了基于Geomagic Design X三维软件的逆向重构方法,对点云数据进行面片化处理,对此模型进行领域处理,并进行曲面拟合。结果表明,该方法可以获得更准确的曲面模型,与通过NURBS曲线构建曲面的方式相比,基于曲面特征构建曲面的方式进行模型重构的精度更高。

摘要： 传统人机交互多点手势识别方法无法获取可信度高的特征跟踪点,滤波效果也不理想,导致手势识别误差较大。为此,提出基于特征跟踪的人机交互多点手势识别方法。通过图像曲面拟合提取多点手势特征,以手势图像某一帧内可信度最高的特征点为跟踪点,通过手势图像仿射变换矩阵完成手势目标定位。以定位结果为基础,引入卡尔曼滤波器,实现人机交互多点手势识别。实验结果表明:所提方法滤波后的手势图像对比度高,手势边缘轮廓清晰;手势坐标定位结果与游戏过程中的真实手势坐标完全相同;协方差数值最高数值与最低数值之差仅为0.25,协方差波动小,说明识别准确率较高。

摘要： 对未来聚变堆(CFETR)真空室制造过程中的制造误差和真空室结构不对称问题,将被测表面网格化,为各测量点引入权重系数,并通过最小二乘法拟合,实现了真空室部件制造误差分配的调整和轮廓精度的改善。

摘要： 线结构光测量系统容易受到环境光干扰从而影响条纹中心线的提取。通过对系统空间结构约束的分析,文中提出一种多线结构光条纹中心线的提取方法。该方法分为标定和测量两个阶段,在标定阶段求出中心线的偏移量和偏移系数;在测量阶段中,分别在有环境光和无环境光时求得条纹中心线的三维世界坐标。通过平面和曲面拟合实验测量精度,并与Steger算法进行对比。实验结果表明,当存在环境光时,斜平面拟合得到的误差值小于0.007 mm,曲面拟合得到的百分比相对误差小于1.2%;无环境光时,圆柱体高度拟合相对误差小于0.7%,说明本文算法精度优于Steger算法。

摘要： 针对目前企业中存在的人工打磨大型船用螺旋桨叶面效率低、质量不均匀以及工人劳动强度大等问题,提出了一种用于加工大型船用螺旋桨叶面的2P3R型5自由度工业机器人,建立了其完整模型。将末端执行器考虑在内,采用改进D-H法建立了机器人正运动学数学模型并求得其正运动学方程。基于蒙特卡罗法,在Matlab环境下,利用机器人工具箱对机器人工作空间进行求解,描绘出该机器人末端刀具可达工作空间点云图。通过曲面拟合与空间包容对比,结果表明,所设计的2P3R型5自由度工业机器人能够实现对直径4~10 m的大型船用螺旋桨单个桨叶上表面的全部覆盖,为后续对大型螺旋桨加工机器人的运动控制与路径规划等研究奠定了基础。

摘要： 【目的】针对秸秆还田机刀辊中螺旋横刀因切削阻力大、耕深不足影响秸秆掩埋效果的问题,开展螺旋横刀优化研究,实现秸秆旋埋作业功能。【方法】建立螺旋横刀作业过程的参数化模型,分析动态参数的变化规律,确定决定影响耕整性能的主要因素及取值范围。通过土槽试验,开展对螺旋横刀结构参数的二次曲面拟合分析和作业参数的三元二次回归分析。【结果】螺旋横刀结构参数最优组合为刀具宽度35 mm,前角50°;作业参数最优组合为前进速度0.72 m·s^(-1),旋耕转速320 r·min^(-1)及作业深度174 mm。基于最优作业参数对结构优化前后的螺旋横刀进行田间对比试验,结果表明,在不降低秸秆埋覆效果的情况下功耗降低10.05%。该螺旋横刀主要依靠压埋的方式进行秸秆埋覆,当秸秆高度达到84.5 cm时,秸秆埋覆率为83.67%,适合高留茬柔性秸秆还田。【结论】解决了螺旋横刀现存问题,扩大了应用范围,为高留茬柔性秸秆地的耕整提供优质装备。

摘要： 随着现代化测绘技术的发展,三维激光扫描技术在变形监测中的应用愈加广泛,以三维点云数据为基础,提取变形信息,能够方便直观地获取建筑物的变形姿态。本文分别从点、线、平面、曲面提取建筑物变形信息,针对传统平面和曲面拟合算法的抗噪性较弱的弊端,基于RANASAC算法,提出建筑物平面和曲面优化拟合算法,设计实验对优化算法的抗干扰性和准确性进行充分验证,结果表明:在存有较多异常噪点的点云数据中,优化拟合算法能够较好地识别噪点数据,抗干扰性较强。

摘要： 针对超声电机工作效率过低限制系统续航能力、影响电机谐振和动态特性的问题,设计一种动态工况下转速及效率优化控制方法。通过分析电机驱动电路工作特性,确定电机的两个控制量,并对基于驱动电压有效值的效率反馈方式进行理论证明。然后根据电压-效率-频率特性设计最大效率点跟踪(MEPT)算法,并基于最小二乘法的多项式曲面拟合方法计算频率更新步长。最后通过仿真对提出的控制方法进行验证,并与现有效率优化算法进行对比,结果表明,此方法能有效提升电机工作效率,并保证动态工况下效率优化算法的稳定性。

摘要： 首先对GNSS高程拟合的曲面函数模型和平差模型进行阐述;然后分别借助TLS法和LS法,对GNSS高程曲面拟合模型进行参数求解;最后得出算例结算结果。结果显示,从理论方面来讲,相比LS法,TLS法更加严密,使用TLS法所得出的解算结果精度更高。

摘要： 某气动单向弯曲关节柔性手指由人工肌肉和弹性钢板并联组成,弯曲变形时具有大变形和非线性特点,静力学模型十分复杂且不利于控制。为便于实时精准控制,进一步简化手指静力学模型,并对其静力学特性进行实验研究。搭建静力学实验平台,对单肌肉驱动和双肌肉驱动两种不同驱动类型的柔性手指在不同限位面和等外载荷工况下分别进行夹持力和弯曲角度的对比实验。利用MATLAB对实验数据进行处理分析,得到手指夹持力和弯曲角度的经验模型。结果表明:气动单向弯曲关节柔性手指夹持力与弯曲角度、工作气压和驱动肌肉数目之间存在非线性关系;与静力学理论模型相比,该经验模型具有更高的精度,夹持力模型预测误差能控制在0.76 N内,弯曲角度模型误差可控制在6.9°内。

摘要： 单晶硅片的漩涡缺陷是造成单晶太阳电池片效率低下的主要原因之一.本文基于单晶硅片光致发光的检测方法,提出了一种采用高斯曲面拟合并求拟合方差的缺陷自动检测方法.这种方法首先是对光致发光图像进行滤除噪声,然后对图像的灰度值分布曲面进行高斯曲面拟合并求拟合方差.通过对大量的样本进行实验分析,选取合适的方差阈值,比较拟合方差与阈值的大小关系,便可以实现漩涡缺陷的自动检测.实验结果表明,该方法能够准确并且高效地检测出单晶硅片的漩涡缺陷.

摘要： 地面三维激光扫描技术具有传统文物测绘方法无法比拟的优势,它的出现为高精度的文物测绘提供了新的思路。在建立文物数字模型的过程中，针对文物表面多为不规则自由曲面的实际情况,采用双三次B样条曲面拟合的方法对三维激光扫描仪采集的某铜像的面部点云数据进行表面重建，得到了铜像面部的三维数字模型。

摘要： 由于高程系统的基准选择的不同导致GPS高程与传统水准高程之间存在高程异常,基于这个原理出现了多种GPS高程拟合的方法,本文选取使用较多的曲线拟合和曲面拟合的方法,通过对实测数据的分析,对分别采用曲线拟合和曲面拟合两种不同的拟合方法的拟合结果进行对比,讨论其优势以及拟合的精确度,通过实验证实了在地形起伏不大情况下GPS水准可以满足四等水准的精度要求,曲面拟合较曲线拟合有更高的精度.

摘要： 本文主要讨论了如何利用曲面拟合及最小二乘配置法进行GPS高程拟合,并通过具体案例分析得出在高程拟合中最小二乘配置法理论先进,实践可靠.曲面拟合法的思想是将GPS控制网控制区域的似大地水准面看作曲面或者是平面，然后通过多项式拟合的方法去逼近。区域内某点的高程异常ζ表示为该点平面坐标(z，y)的函数，记为ζ=f(z，y)，然后通过区域内水准联测高程异常控制点拟合出测区的似大地水准面模型，这样所有GPS点的高程异常都可以由其平面坐标通过该模型计算出来，进而推导出点的正常高。曲面拟合法只是拟合出与高程异常相似的趋势面来代替拟合区域的似大地水准面，实际上，由于地壳的不均衡和地形起伏的影响，似大地水准面是一个非常复杂且不规则的曲面，任何拟合方法总与之有一定的差异。GPS高程拟合过程中必须顾及这种差异的影响，这正是最小二乘配置法的思想。本试验选取某一4km2范围内的16个GPS点分别进行曲面拟合和最小二乘配置拟合计算。在高程异常拟合中采用最小二乘配置方法，既考虑了高程拟合趋势面的非随机性，又考虑了拟合过程中的随机性，在理论上合理，实践中也可靠。另外，在试验中也发现在利用最dx--乘配置过程中，协方差函数的选择对最终结果有着很大的影响。

摘要： 为了掌握不同年龄、季节的獭兔体重分布规律,了解季节对獭兔生长发育的影响,以四川省獭兔原种场獭兔生长发育数据为分析对象,根据分析需要,将全年数据分配进12×8阶矩阵(季节×年龄),采用matlab2010a软件中的曲面拟合功能分析,并进行不同年龄獭兔的季节间体重多重比较.结果表明,体重分布曲面显示,91～180日龄与7～10月份之间体重分布明显凹陷,极大值与极小值差异显著(P＜0.05),差异达500 g左右,而极大体重分布区位于2～4月份的200日龄左右,56日龄前为双峰,后为单峰;不同季节出生獭兔体重分布显示,91～210日龄之间,夏季出生的体重最大,春季出生的体重最小;增重曲面分布显示,有2次生长峰,包括第1次内源生长与第2次补偿生长,峰均呈马鞍形,鞍底位于夏季,第1次在8月份左右,第2次在6月份左右.结果说明,夏季是影响獭兔生长的主要季节,对几乎各年龄段獭兔均表现为抑制生长,冬季主要抑制56日龄前的仔幼兔生长;獭兔生长存在比较明显的补偿生长现象,而且季节因素对第一次生长峰影响越大,补偿生长就越强;二元5次多项式用于生长曲面拟合,获得了很好的拟合效果,可用于生长预测和生长发育规律探索.

摘要： 为了研究城市表层土壤重金属污染问题,本文对城市土壤8种污染较严重的重金属进行了数据取样,并利用Surfer软件绘制出8种污染较为严重的重金属的空间立体含量图,将这8种重金属含量进行了分析,了解污染程度,通过査阅材料得出不同金属在地表迁移传播的特点,利用SPSS计算相关性系数,进行曲面拟合,建立双向逼近模型,确定污染源位置,收集地表坡度、植被覆盖率和年降水量三种数据的基础上建立函数.

摘要： 利用曲面拟合的方法推导出一套简单、可行的投影变形值计算公式,并验证了此计算方法的精度较高,在独立坐标系建立中应用方便.

摘要： 本文介绍了压力变送器在温度补偿时采用的两种不同的实现方法──二维线性插值法和曲面拟合法，并分析了各自的优缺点。

摘要： 建立了一种基于移动最小二乘法(Moving Least-Squares MLS)的曲面拟合方法来建立大楼一天中最大5min客流量模型。这种方法对传统的客流量算法及停站数算法作了比较大的改进，与较传统算法比较具有精度高的优点。

摘要： 海图深度基准定义的离散性和跳变性，越来越不能满足实际应用的需求，连续、无缝海图深度基准是目前海洋测绘界关注的问题之一。文章应用Kriging拟合方法，选择了13种半变异函数模型对渤海湾的最低天文潮面进行了拟合，并对拟合结果进行了精度分析，其中Exponential—cosine(typel)模型的拟合精度最高，效果最好。最后给出了渤海湾的最低天文潮面模型。

摘要： 本发明提供一种基于曲面论的空间数据插值与曲面拟合方法，包括：将待拟合曲面空间离散化为格网点形式，计算所有格网点第一第二类基本量系数和

摘要： 本发明公开了一种基于曲面拟合及测地线的复杂自由曲面网格划分方法，属于建筑网格划分领域。该方法首先提出基于NURBS的面面求交法，获得复杂自由曲面的N×M点云，将N×M点云作为控制点构造NURBS曲面，然后把修剪后的NURBS曲面，边界按给定数目或给定长度划分，连接多个边界分段点形成测地线网格，并经过优化、光顺得到最终的复杂自由曲面网格。本发明所提供的网格划分方法，能够得到线条流畅，大小基本一致的网格，对比多曲面网格划分方法，采用曲面拟合及测地线网格能够得到线条流畅，过渡均匀的网格，具有良好的建筑美学效果。

摘要： 本发明公开了一种基于曲面拟合的任意自由曲面网格划分方法，属于建筑网格划分领域。本发明为了实现复杂自由曲面的建筑网格划分，基于曲面拟合和映射法，将复杂自由曲面拟合成一个曲面，并利用映射法进行网格划分。首先提出基于NURBS的线面求交方法，获得复杂自由曲面的N×M点云，将N×M点云作为控制点构造NURBS曲面，然后把修剪后的NURBS曲面，边界按给定数目或给定长度划分，连接参数域上的边界节点后得到参数域网格，将其映射回空间曲面。对比多曲面网格划分方法，采用本发明能够得到线条流畅，大小基本一致的网格，具有良好的建筑美学效果。

摘要： 本发明公开了一种基于曲面拟合的复杂自由曲面网格划分方法，属于建筑网格划分领域。该方法利用若干个呈路径阵列分布的平面对NURBS曲面进行切割，然后对求交得到的NURBS曲线和边界线上的采样点进行均匀采样，组成矩形拓扑点阵{P

摘要： 本发明提供一种基于曲面论的空间数据插值与曲面拟合方法，包括：将待拟合曲面空间离散化为格网点形式，计算所有格网点第一第二类基本量系数和

摘要： 本发明公开了一种基于局部曲面拟合的图像复原方法，包括将自适应可调的规则的参考结构光图像投射至水面，得到扭曲结构光图像和扭曲的目标场景图像，通过对扭曲结构光图像和参考结构光图像进行特征点提取与匹配，得到特征点对的位置坐标信息；估计扭曲结构光图像特征点与参考结构光图像特征点的空间变换模型；估计该点在对应扭曲结构光图像中的像素坐标，得到扭曲结构光图像与参考结构光图像的空间变换模型；通过结构光图像的空间变换模型得到目标场景图像的空间变换模型，再通过图像配准复原扭曲的目标场景图像。本方法仅通过一幅无规则畸变图像就能快速准确地复原图像，在保证了复原效果的同时，又缩短了图像复原的时间。

摘要： 本发明涉及一种基于NURBS曲面拟合的气动光学热辐射效应校正方法及装置，其包括：获取气动热辐射效应的退化图像；采用高斯金字塔滤除退化图像中的高频成分，得到高斯金字塔顶层图像；提取高斯金字塔顶层图像中的像素点为NURBS曲面的拟合像素点；分别计算拟合像素点行方向与列方向的节点矢量，并利用行方向与列方向的节点矢量构建NURBS曲面的基底函数矩阵；基于NURBS曲面反算法计算NURBS曲面的控制点向量，并根据控制点向量进行曲面修正得到NURBS曲面的新权因子；建立基于NURBS曲面拟合的热辐射效应校正模型，交替迭代估计NURBS曲面的基底函数矩阵、控制点向量，并输出满足预设要求的清晰图像及热辐射效应层图像。本发明可以对退化图像进行有效校正，得到清晰图像。

摘要： 本发明公开了一种基于高斯曲面拟合的内窥镜颜色校正方法。该方法首先用内窥镜采集灰色目标物体的图像并将该图像分解为RGB通道；其次针对采集图像，通过最小二乘估计法分别拟合得到R、G、B通道的强度衰减高斯曲面；然后根据三个通道的强度衰减高斯曲面，计算得到每一个像素R、G、B通道的校正系数，最后利用校正系数逐点进行颜色校正，得到颜色校正图像。本发明在保持全局一致性的前提下，解决了大视场内窥镜由于镜头和CMOS元件CRA角不匹配导致的图像边缘偏色问题，提升图像的观感，经校正后的图像更加符合人眼所见。

摘要： 本发明提供了一种基于曲面拟合的凹坑检测方法、装置、设备及存储介质，用于对样件进行凹坑检测，样件包括凹坑区域和健康区域，其方法包括：获取样件的三维扫描模型，并根据三维扫描模型确定凹坑区域中各第一目标点的第一高程值以及健康区域中各第二目标点的第二高程值；构建曲面拟合模型，并根据曲面拟合模型和第二高程值确定凹坑区域对应的拟合区域；获取第一目标点的第一三维坐标以及拟合区域中各第三目标点的第二三维坐标，并根据第一三维坐标和二三维坐标确定凹坑区域中第一目标点的形变量。本发明直接利用获取的三维扫描模型获得的第一目标点的变形量，提高了凹坑检测效率；并且降低了拟合后的曲面偏差，提高了凹坑检测精度。

摘要： 本发明公开了一种误差曲面拟合方法、装置、终端及介质，其中所述方法包括：获取摄像模组的拍摄分辨率和曝光像素组数，其中，每组所述曝光像素中所包括的各个像素点用于表征所述摄像模组在固定相位模式噪声误差标定中所对应形成的误差曲面；根据所述拍摄分辨率和所述曝光像素组数，确定每组所述曝光像素中的待拟合像素点；对每组所述曝光像素中的待拟合像素点进行高阶多项式拟合，得到对应的目标误差曲面。采用本发明，能解决现有技术中二阶误差曲面的阶数较低、无法准确表达阶梯状复杂曲面的技术问题。