贝塞尔曲线

摘要： 压路机作为道路压实设备,具有工况恶劣、循环作业及工作繁重等特点,长时间施工不仅影响身体健康,还会导致作业质量下降。无人驾驶技术对于解决这一问题具有重要的实际意义。为了实现压路机的无人驾驶及自动作业,建立了包括直线及换道曲线两部分的压路机作业轨迹模型,采用贝塞尔曲线设计了换道轨迹,并以曲率和曲率的变化率为约束,对换道轨迹曲线进行优化。

摘要： 无人水下航行器(UUV)运行时所携带的多元测距声呐在水下环境获取到的数据置信度较低。因此,采用均值漂移聚类算法对所获取到的数据进行预处理,将异常数据与正常数据分为不同的数据类,得到边界点的集合;然后利用Alpha-Shapes算法将边界点连接成轮廓线;并且为了满足UUV跟踪的理想路径需平滑的要求,利用贝塞尔曲线对构建的轮廓线进行拟合;最后,利用控制方法来实现对所构建地图的跟踪,从而解决了UUV在未知海洋环境下的地图构建问题。

摘要： 针对四轮独立驱动与四轮独立转向(four-wheel independent drive and four-wheel independent steering, 4WID-4WIS)智能车的转向行驶工况,基于阿克曼转向原理,提出一种利用三阶贝塞尔曲线进行轨迹规划的新方法。首先,采用最优函数获取一条满足智能车初始状态约束、目标状态约束和曲率连续约束且曲率差值最小的最优轨迹。然后,提出一种位置估算算法,即基于惯性导航系统测量的航向角和编码器的脉冲数对智能车的位置增量进行计算,从而估算其行驶时的位置,并推算运行轨迹的长度。最后,在MATLAB软件中对所规划的智能车轨迹进行仿真计算,并在实车试验平台上验证轨迹规划方法和位置估算算法的合理性和可行性。结果表明,4WID-4WIS智能车能够按规划的轨迹行驶到给定终点,其横向位置估算误差为0.19%,纵向位置估算误差为0.20%,运行轨迹长度推算误差为0.22%;相比于其他里程计算法、测距法等单一算法,所提出的位置估算算法的精度高,可为其他移动机器人的轨迹规划和位置估算提供参考。

摘要： 在静态栅格地图环境下,针对传统蚁群算法在机器人全局路径规划中存在无法找到最短路径、路径搜索盲目性大、拐点多等问题,提出一种改进蚁群算法。在传统正向搜索的基础上,增加反向路径搜索,即双向路径搜索,每个方向采用不同的启发函数,增加路径搜索的目的性以及提高解的构造效率。对每代路径进行路径交叉,有助于产生新解,避免陷入局部最优。更新上述得到的有效路径的信息素,避免无效路径的干扰。采用改进的挥发系数公式,实现动态调整挥发系数,并设置信息素浓度范围,能够避免陷入早熟。采用改进的贝塞尔曲线优化上述得到的最优路径,能够根据需求调节曲线优化程度。通过与其他算法进行仿真对比,验证了改进算法的可行性、有效性和优越性。

摘要： 针对脉内无意调相(Unintentional Phase Modulation on Pulse,UPMoP)特征的提取及降维问题,提出一种基于贝塞尔曲线UPMoP特征提取的雷达辐射源个体识别方法。从简化的信号相位观测模型出发,进行相位去斜处理,得到含噪声干扰的无意调相信息;利用贝塞尔曲线拟合的方式进行降噪,并以贝塞尔曲线的控制点作为特征实现特征降维。最后以支持向量机作为分类器得到识别结果。实验验证了所提方法的有效性,该方法特征提取简单,实时性高,具有一定的实用价值。

摘要： 文章将基于贝塞尔曲线的路径规划方法应用在智能AGV车的精准进叉定位中。给定起点(运行记录)和终点(由激光扫描仪判断位置和方向),使用贝塞尔曲线辅助规划AGV运行路径,使得AGV能够顺利转向和行走,顺利进行精确定位。

摘要： 超声变幅杆是超声加工装备中的重要部件,现有的优化设计方法经验依赖性强、计算量大,共振频率会因节点法兰等产生偏移。提出了一次成型的参数化自动建模方法、自适应网格划分方法、超声性能分析判别算法及以差分进化算法为核心的优化设计方法。提出了基于Python语言和APDL语言的自动化设计系统。并以细长型带节点法兰贝塞尔曲线形变幅杆为例,进行了自动设计。设计结果及试验表明,共振频率偏移的消除率达98.7%,放大系数符合设计目标。在保证了超声性能的前提下,大幅节约了人力成本,缩短了超声加工设备的设计周期。

摘要： 在路径规划问题中,提出以A^(*)算法为基础的改进算法,引入跳点概念进行跳点搜索;提出有效障碍率概念,将有效障碍率与Octile距离相结合,并设置为启发函数;引入最小堆数据结构,改良Openlist的最小值运算,大幅缩短取最小值时间。在python编程环境下,进行低有效障碍率以及高有效障碍率20*20、30*30、50*50的地图环境下的仿真。仿真结果表明:该算法在有效障碍率较低时,运算时间短,寻优结果较好;在有效障碍率较高时,与对照组相比,运算时间更短,访问节点数较少,并且节约了内存空间。

摘要： 为了遂行灾害救援和野外侦查等复杂作业任务,本文设计了一款将四足步行机器人和四旋翼飞行器有机组合的陆空两栖机器人。该机器人既能根据作业需求进行结构分离,以实现陆、空多领域的侦查,同时四旋翼飞行器又能自由起落在四足步行机器人躯体上进行组合作业,为多用途侦查提供了更多的可能性。四足步行机器人足端轨迹采用贝塞尔曲线,机器人机身质心规划成按直线运动,可保证机器人步行运动的流畅性、稳定性与灵活性。仿真验证的结果表明该组合式陆空两栖机器人运动特性十分优异,具有推广应用价值。

摘要： 针对贝塞尔曲线在拟合内陆湖泊复杂波形存在误差,进而影响波形重跟踪的问题,提出了一种基于主波峰提取的贝塞尔曲线拟合方法,并采用拟合后波形峰值的50%作为重跟踪点。对经过巢湖流域的CryoSat-2雷达高度计L1b数据进行处理得到了8月9日的水位值,观测水位的最大与实际水位相比仅相差0.12m,在与L2I数据中提供的水位值对比中发现,本文算法的结果与精度最高的改进的传统重心偏移(OCOG)算法对比,绝对值差值最大值和最小值分别为0.870 m和0.087 m,均方根误差为0.770,相关系数为0.892.均优于L2I中的改进的用户定制法(CFI)和伦敦大学学院法(UCL)算法,同时本文算法可以得到更多有效观测值,保证了水位观测的连续性。

摘要： 在几何设计过程中,常常需要曲线的最优参数化。本文用一组表示集来表示一条给定的贝塞尔曲线,再从表示集中选出最优的参数化曲线。对于一条多项式贝塞尔曲线,分别给出了多项式参数化和有理参数化的表示集。另外,对于一条有理贝塞尔曲线,则通过升阶获取表示集。文中给出了一些重要例子来呈现表示集生成的几何过程。对于从表示集中寻找最优参数化曲线的算法,本文也通过举例说明本文方法的有效性。

摘要： 分析了由于速度传感器或速度状态传输线故障,而导致的一类汽车行驶记录仪速度数据丢失问题及其解决策略。先统计在各行车状态下速度不同变化发生的概率,再引入一些控制点,由它们来生成贝塞尔曲线,作为速度曲线,然后计算速度曲线对应之各点速度变化行为发生的综合概率,采用遗传算法来调整控制点,以达到综合概率的最大。实际应用显示,本策略对于小时间片的数据恢复效果不错。

摘要： 本文回顾了传统轴流式水轮机的叶片翼型设计方法,其中,目前使用最为广泛的是基于已知骨线和加厚程序的奇点分布法.然而,传统的设计方法设计的翼型一般还需要CFD模拟仿真来验证设计方法的正确性,有时甚至还需要做很多模型试验.所以,本文提出基于贝塞尔曲线的叶片翼型参数化设计方法.该方法使用3个参数(翼型的最大厚度及位置,翼型的最大隆起高度)以及7个系数对翼型进行设计.为了验证该方法的正确性,对某轴流式水轮机叶片翼型GOE430进行了参数化造型,进行升阻力的计算和CFD模拟.最终,参数化翼型与传统翼型外形上在右下方存在一定的几何偏差,而正是由于这个偏差,造成了升力的差距.然后,差距对翼型的影响不是很大,并不会影响翼型的性能.

摘要： 压气机的增压比和效率对发动机的推重比、推力及耗油率的影响重大，其喘振裕度直接影响航空燃气涡轮发动机的加减速特性。为探寻高负荷叶型的设计准则,采用三段三次贝塞尔曲线拟合叶型中弧线,两段三次贝塞尔曲线拟合厚度分布,进行流线面造型,并结合优化算法进行寻优.叶型优化过程中,S1流场评价工具为MISES软件,寻优算法为遗传算法.将传统遗传算法进行改进,引入并行模块,较大程度地提高了计算效率.结果表明:优化后的叶型明显优于传统的多圆弧叶型.

摘要： 为快速实现概念设计并避免二维手绘重建三维模型方法中手绘图不规则和手绘识别技术不成熟等问题。本文提出二维模板驱动的三维快速建模及变形方法。首先，提取不同鱼的形体特征共性，用贝塞尔曲线绘制二维轮廓；然后，为快速编辑鱼体形状，在二维模板上设置控制点；最后，通过调整控制点，改变二维轮廓以改变三维模型各个部分的大小、形状和位置。实验结果表明，通过该方法可以快速地生成不同大小、形状的三维鱼模型。

摘要： 通过商用FLUENT 软件对所建非对称平面扩压器模型进行数值模拟，结果与Buice的实验数据能较好地吻合，验证了所建模型的可靠性。利用三次贝塞尔曲线对扩压壁面型线进行设计，并分析得出影响扩压器性能的主要因素为中间两控制点中X1，X2 以及Y2这三个坐标的取值。通过三次正交实验设计，发现影响因素的主次分别为X1，X1，Y2。优化后型线与初始型线相比，总压损失系数下降了 10.695%，而静压恢复系数提高了1.963%，可见经正交优化后扩压器性能有了较为显著地提高。

摘要： 本发明提供一种基于分段直线加分段贝塞尔曲线的曲线车道线检测方法，包括步骤：1)对图像进行二值化处理得到二值图；2)对二值图进行霍夫Hough直线检测得到直线集；3)对直线集中的相邻直线进行连接：判断相邻直线斜率差值是否小于等于平行阈值，如是，则使用直线直接连接两相邻直线中第一条直线的终点与第二条直线的起点，如否，则使用贝塞尔曲线连接两相邻直线中第一条直线的终点与第二条直线的起点，贝塞尔曲线控制点为第一条直线与第二条直线的延长线交点。本发明对于曲率变化较大的车道线采用分段直线加分段贝塞尔曲线方案简单方便，并且准确率可以和直接多段贝塞尔曲线拟合结果媲美。

摘要： 本发明实施例提供一种基于贝塞尔曲线的转向路段路径规划方法，以三条贝塞尔曲线规划所述车辆的转向路径，第一条贝塞尔曲线位于所述第一条道路，与第一条贝塞尔曲线连接的第二条贝塞尔曲线位于所述第一条道路和所述第二条道路的重叠区域，与所述第二条贝塞尔曲线连接的第三条贝塞尔曲线位于所述第二条道路。采用本发明实施例提供的方法，设置路径规划的起始状态和终止状态，建立路径规划的模型和限制条件，能够保证贝塞尔曲线的避障要求，满足路径规划的需要。

摘要： 本申请提供有一种基于二阶贝塞尔曲线的机器人连续路径优化方法，首先用二阶贝塞尔曲线控制点得到的第一控制向量对BP神经网络进行训练得到预测模型，然后以预测模型为基础，综合考虑路径可行性、安全性、运行效率因素，构建评价函数，将路径规划问题转化为最优化求解问题，对实际路径进行迭代求解，得到满足终止条件的最优路径二阶贝塞尔曲线控制点组成的集合，输入二阶贝塞尔曲线函数求解出各转折点对应的二阶贝塞尔曲线，得到优化路径。本申请能够对图搜索类和随机采样类传统路径规划算法进行后优化处理，较好的满足了机器人连续行进的要求，既提高了电机使用寿命，也提高了路径优化处理的效率，具有求解速度快、安全性高、平滑性好的优点。

摘要： 本发明公开了一种基于贝塞尔曲线的曲线平滑方法、系统、设备及存储介质，属于电子绘制技术领域。本申请提供的基于贝塞尔曲线的曲线平滑方法包括：首先，按绘制顺序选定绘制的标记点，并标定起始点和终止点；然后，以预设方法设定排除起始点和终止点以外的标记点对应的控制点；最后，根据控制点生成以起始点和终止点为两端点的并经过所有标记点的贝塞尔曲线。而不是像现有技术中以标记点为控制点生成贝塞尔曲线。因此，本发明生成的曲线不仅平滑；同时，生成的曲线经过用户设定的所有标记点，降低与用户实际要绘制的曲线的误差。

摘要： 本发明提供一种基于分段直线加分段贝塞尔曲线的曲线车道线检测方法，包括步骤：1)对图像进行二值化处理得到二值图；2)对二值图进行霍夫Hough直线检测得到直线集；3)对直线集中的相邻直线进行连接：判断相邻直线斜率差值是否小于等于平行阈值，如是，则使用直线直接连接两相邻直线中第一条直线的终点与第二条直线的起点，如否，则使用贝塞尔曲线连接两相邻直线中第一条直线的终点与第二条直线的起点，贝塞尔曲线控制点为第一条直线与第二条直线的延长线交点。本发明对于曲率变化较大的车道线采用分段直线加分段贝塞尔曲线方案简单方便，并且准确率可以和直接多段贝塞尔曲线拟合结果媲美。

摘要： 本发明涉及图像渲染领域，公开了一种绘制三阶贝塞尔曲线的方法及其相关设备。该方法包括：将三阶贝塞尔时间参数t代入预置的参数方程进行计算处理，得出所述三阶贝塞尔曲线的坐标点Pi，对所述坐标点Pi进行绘制处理，得到前置曲线；将所述三阶贝塞尔时间参数t代入预置的切线方程进行计算处理，得出所述坐标点Pi的切向量，将所述切向量进行预置旋转处理，得到法向量；将所述坐标点Pi和所述法向量代入预置的直线方程进行计算处理，得出所述坐标点Pi的可变换坐标，对所述坐标点Pi中的P0和P3进行坐标变换处理，配合所述坐标点Pi中的P1和P2，得到后置曲线；将所述前置曲线和所述后置曲线进行输出处理，得到三阶贝塞尔曲线。

摘要： 本申请提供有一种基于二阶贝塞尔曲线的机器人连续路径优化方法，首先用二阶贝塞尔曲线控制点得到的第一控制向量对BP神经网络进行训练得到预测模型，然后以预测模型为基础，综合考虑路径可行性、安全性、运行效率因素，构建评价函数，将路径规划问题转化为最优化求解问题，对实际路径进行迭代求解，得到满足终止条件的最优路径二阶贝塞尔曲线控制点组成的集合，输入二阶贝塞尔曲线函数求解出各转折点对应的二阶贝塞尔曲线，得到优化路径。本申请能够对图搜索类和随机采样类传统路径规划算法进行后优化处理，较好的满足了机器人连续行进的要求，既提高了电机使用寿命，也提高了路径优化处理的效率，具有求解速度快、安全性高、平滑性好的优点。

摘要： 本发明提供了一种基于贝塞尔曲线的相机动画编辑方法，该方法为：1、设置三阶贝塞尔曲线的解析式，根据解析式在游戏引擎中实现贝赛尔曲线；2、基于QT设置进度条界面，该进度条界面支持对相机属性进行编辑操作，并支持贝赛尔曲线控制点的插入与删除；3、在进度条界面中对贝塞尔曲线的节点编辑操作，通过改变节点和控制点的位置，对贝赛尔曲线的编辑操作；4、制作一相机动画组件，为动画组件增加需要编辑的相机属性，通过将动画组件绑定在虚拟摄像机上，使得动画组件沿着预编辑的贝赛尔曲线的变化而改变；5、将最终的相机动画组件保存为磁盘文件以支持复用。本发明能可视化地编辑相机动画，编辑模式更加直观，效果更加灵活可控。

摘要： 本发明属于移动机器人路径规划领域，具体涉及一种基于改进蚁群算法与贝塞尔曲线的移动机器人路径规划方法，包括采用改进蚁群算法进行初次路径规划，获取成功到达目标节点的所有路径；对成功到达目标节点的所有路径进行二次路径规划，得到一条最优路径；采用贝塞尔曲线对最优路径中的转折点进行平滑处理，得到平滑的最优路径；本发明得到的路径安全性更高、更加平滑，使得机器人在工作环境中能够更加灵活地行使，提高了机器人的工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于贝塞尔曲线二次优化的固定翼目标跟踪方法。固定翼上实时观测获得观测目标位置及其时间戳组成数据存储，根据贝塞尔曲线建立损失函数，进而建立损失函数的约束；以最小化目标求解确定贝塞尔曲线初步预测跟踪轨迹；在初步预测跟踪轨迹上确定下一时刻预测目标位置，在实时观测目标位置到预测目标位置之间，通过dubins曲线建立最终预设轨迹，实现目标跟踪。本发明由预测轨迹跟踪目标可提高固定翼的追击速度，同时在目标丢失时，可按预测轨迹继续前进，重新寻找目标，大大减少了目标跟踪速度，提高了固定翼跟踪目标的速度减少了目标丢失的可能性。