孙岩松[1]2001年在《带几何约束条件的空间变形方法》文中研究表明在几何造型，数控加工领域中。常常需要应用变形技术来处理一些易于弯曲伸缩的物体。像模拟力学中常见的几种变形。如：拉伸，弯曲，扭转，压缩等操作。在众多易于操作的交互式的变形方法中，空间变形技术和自由形式变形技术(FFD)是两种功能强大的变形工具，它们被广泛应用于数控加工和模拟计算机动画领域。这些技术的派生和改进允许用户能够直观地对物体进行变形。但是，从来没有一种变形方法解决了在变形过程中加入几何约束条件的问题。在论文的第二章中，我们详细介绍了自由变形造型方法及其推广的模型；在论文的第叁章中，我们介绍了一种新的空间方法，它可以用来处理在变形过程中保持叁维物体体积不变和保持二维几何图形面积不变的问题。我们提出的方法是建立在名叫DOGME的空间变形模型的基础上。通过引入优化项和迭代方法，改进了DOGME模型，从而解决了变形过程中带有几何约束条件的问题。
纪松[2]2012年在《多视匹配策略与优化方法研究》文中研究说明利用多视匹配技术，精确、自动、快速地从立体遥感影像数据中提取稠密的叁维地理空间信息，是高分辨率遥感影像有效应用的关键步骤。本文立足于遥感影像立体匹配技术的现有研究基础，从多视匹配模型的性能、可靠性、精度与速度四个方面，探讨和研究了多视匹配策略与优化方法。论文完成的主要工作和创新点如下：1．在深入分析影像匹配技术的难点和发展趋势的基础上，探讨了多视匹配技术中有待优化和突破的研究内容，归纳并比较了多视匹配模型和引入约束条件的多视匹配方法。2．针对多视匹配方向线模型及其影像信息利用的差异，提出了一种匹配方向线的性能综合方法，通过像点多视匹配和候选点检查方法，实现了多类型匹配方向线信息的综合利用，提高了影像匹配的成功率，优化了多视匹配模型的信息利用性能。3．分析了多视匹配过程中立体像对筛选的必要性和可行性，在此基础上，提出了一种基于特征点引导的立体像对筛选方法，根据特征点多视匹配测度的显着性分析结果，对局部影像的质量进行分析和排序，并利用多视匹配测度的分步计算方法，选用最佳质量和最少数量的影像进行多视匹配，降低了质量较差影像对多视匹配的负面影响，优化了影像数据的应用效能。4．提出了一种沿立体像对核面的局部地形坡度计算方法，实现了地表断裂特征的快速识别，为多视匹配模型的自适应选用和匹配窗口的自适应变换奠定了技术基础，提高了地表断裂特征的匹配可靠性。5．设计并构建了一种多视匹配策略方案，将多视匹配过程中使用的辅助数据、模型和约束方法进行有序地结合，并且针对性地提出了一种多视匹配可靠性综合评价模型，以利用多个可靠性评价因子和分步骤分析方法，判断匹配结果的可靠性，并适时中止无效步骤，降低策略方案过度应用所带来的冗余计算，实现了策略方案与匹配可靠性的优化。6．将准核线约束条件引入多视最小二乘匹配，通过权值变化方法和质量控制方法的应用，提高了多视最小二乘匹配的精度和收敛速度，使匹配结果的精度优化到子像素级。7．研究了多视匹配过程中的密集计算任务，在此基础上，提出了一种密集计算任务的CPU粗粒度多核并行计算方案和GPU粗粒度并行计算方案，在给定的并行计算平台上，实验验证了方案的可行性和实用性，得到了平均加速效率分析结论，显着提高了密集计算任务的处理速度。
伍艺[3]2018年在《张拉整体结构多稳态找形分析及力学性能研究》文中提出张拉整体是一种自平衡且稳定的新型结构体系,其几何构型及其预应力的确定过程被称为张拉整体结构找形。本文提出了一种新型高效的张拉整体结构找形算法,该方法结合了经典力密度法和一种群体智能优化算法——粒子群算法。首先以力密度法原理为基础,建立处于自平衡状态下张拉整体结构的平衡方程。将找形问题转化为寻找一组合适的力密度值使得平衡矩阵奇异,从而得到可行的节点坐标向量。建立适应度函数,以粒子群算法作为全局搜索工具寻找合适的力密度值,使该适应度函数取最小值。分别以平面和叁维张拉整体作为算例,给出了找形后的结构构型及计算收敛曲线,验证了该算法的可行性。该算法解决了传统力密度法效率低的问题,表现出良好的收敛性,可作为张拉整体结构找形研究的有效工具。找形得到的几何构型具有多样性,可作为具有特殊坐标要求或形状要求的张拉整体构型的找形基础。张拉整体结构具有一定的能量,且当单元的节点移动时,能量会随着单元伸长量的平方而变化。将处于稳定平衡状态的张拉整体结构置于随机荷载的加载——卸载循环作用下,张拉整体结构可能会出现一种更高能量的构型。本文采用动力松弛法找形得到了初始条件相同的张拉整体结构的不同能量状态,证明了张拉整体结构的多稳态现象。随后利用基于粒子群算法的张拉整体找形算法进行再次找形验证,进一步验证了多稳态构型的准确性。考虑到张拉整体的实际应用,设计了带几何约束条件的动力松弛法找形算例,并找到合适的目标构型。一个处于低能量状态的张拉整体,将其中任意一个节点固定,对其余节点施加随机外荷载。该张拉整体在随机外荷载的作用下会发生非线性大变形,其系统能量会不断增大。到某一时间后,将随机外荷载移除,张拉整体将会从高能量状态逐渐向低能量状态变形,最终恢复到稳定平衡状态,这个平衡状态可能是原先的低能量状态,也可能是另一个较高的能量状态。若出现后者,则表明张拉整体完成了不同能量状态之间的转换。为验证张拉整体多稳态构型之间可以相互转换,分别以动力松弛法和向量式有限元为基础,设计研究多稳态张拉整体构型转换的算法进行验证。算例计算结果验证了两种方法的可行性,且两种算法的结论都表明,具有相同初始条件的不同能量状态的张拉整体相互转换时伴随着能量的吸收或耗散。在基于粒子群算法的张拉整体找形算法的基础上,通过对零特征值对应的特征向量的线性组合,提出了两种可用于寻找张拉整体目标构型的方法,并分别举例验证了两种方法的可行性。该方法可获得具有特殊坐标要求或形状要求的张拉整体构型,为构建模块化张拉整体结构提供了参考依据。随后设计了直线型、平板型、环形和自由构型四种模块化张拉整体结构,针对每种结构单元的几何特征建立适应度函数,分别找到了用于构建模块化结构的目标构型单元,且计算结果都表现出良好的收敛性。表现了该找寻目标构型算法的适用性。张拉整体结构具有明显的几何非线性,因而结构的受力分析可采用考虑几何非线性的有限元方法。采用有限元分析软件ANSYS分别对张拉整体单元和模块化张拉整体结构进行静力性能分析,证明了张拉整体单元及其组成的模块化张拉整体结构都是一种稳定的自平衡结构。对比分析不同截面刚度下结构在外荷载作用下的受力性能,验证了结构刚度对抵抗外荷载的重要性。
明洋[4]2009年在《特殊航空影像自动匹配的关键技术研究》文中研究说明数字摄影测量技术正被广泛地应用于从二维数字影像提取叁维空间目标的几何信息、辐射信息和语义信息中。随着海量遥感影像数据的日益增加和对叁维空间信息不断增长的应用需求,对数字摄影测量技术的全自动化、高效率和高可靠性要求越来越迫切。影像匹配作为数字摄影测量中的一项关键技术,一直是摄影测量与遥感、计算机视觉等领域的研究热点。近年来,由于航空数字传感器的广泛使用,获取大重迭度航空影像越来越容易,一个物方点可同时成像于15张甚至更多影像上,如何可靠、准确地将影像上的同名像点匹配出来,已成为当前航空摄影测量的一个亟待解决的问题。此外,随着低空摄影测量技术的发展和常规航空摄影中利用数码相机航摄的增多,常常使相邻影像产生较大的旋偏角,开展对大旋转角度航空影像匹配方法的研究迫在眉睫。再者,航空遥感使用机载高精度定位测姿系统(POS系统),在获取航空遥感影像的同时直接测定影像的外方位元素,可实现直接传感器定向。如何利用POS数据辅助地形测量困难地区(如重复纹理区域影像)的影像匹配,也是一个普遍关注的问题。针对当今航空摄影测量发展给影像匹配带来的新问题,本文主要研究了特殊航空遥感影像的匹配方法,着重探索了大重迭度、大旋转角航空影像的匹配以及POS辅助的重复纹理区域影像的匹配策略,对其中的关键技术问题和实施细节进行了较为系统深入的试验研究。论文的研究工作和创新性主要体现在以下几个方面：1)研究了大重迭度航空遥感影像连接点的精确匹配方法大重迭度航空遥感影像的连接点不仅可以增加同名光线的交会角,而且可以为区域网平差提供较多的冗余观测值,增强区域网的几何强度。本文针对现有自动空中叁角测量转点方法的不足,提出了一种简单易行的像方匹配—自由网平差—物方匹配的策略。该方法充分发挥像方匹配和物方匹配的优势,首先通过像方匹配和自由网平差获得较准确的影像外方位元素,为物方影像匹配提供初始值；然后引入共线几何约束条件,使基于物方多片最小二乘影像匹配可以灵活地顾及影像外方位元素的误差；最终实现多张影像的整体匹配,以提高自动转点的可靠性和成功率。经对某地区一组大重迭航空数码影像的试验,证实了方法的有效性。结果表明,利用所提出的方法可以成功地匹配出大重迭度影像的航带连接点,能满足摄影测量区域网平差的自动转点要求,并显着提高了加密点的高程精度。2)研究了综合利用像方和物方信息的多张影像同时匹配策略基于立体影像匹配的方法,由于没有多余观测,仅利用核线约束条件无法完全剔除错误匹配点。而对于大重迭度航空遥感影像,一个物点能同时构像于多张影像上,为摄影测量数据处理提供了大量的冗余信息。本文提出了一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法,先利用像方匹配结果来精化物方信息,再由物方信息反过来引导和约束所有影像的匹配,通过物方和像方信息的交替使用,有效提高了影像匹配的成功率和可靠性。经对某地区一组大重迭度航空数码影像的试验,证实了方法的有效性。将其应用于自动生成DSM的密集点匹配,能显着改善DSM的质量。3)研究了大旋转角航空遥感影像的匹配方法基于相关系数的金字塔影像匹配方法,当影像间的旋转角较大时,自动影像匹配往往无法获得满意的匹配结果。本文提出了一种基于SIFT特征匹配旋转补偿的航空影像匹配方法。通过SIFT特征匹配估计出影像间的旋转角度,对后继的基于相关系数的金字塔影像匹配方法做相应的旋转补偿,可实现大旋转角度航空遥感影像的自动匹配。经对某地区一组大旋转角航空数码影像的试验,验证了方法的有效性。4)研究了POS辅助的影像匹配方法由POS系统获得的影像外方位元素精度并不是很高,对于高精度对地目标定位仍然需要进行摄影测量区域网平差。本文研究了一种POS辅助重复纹理地区影像空中叁角测量自动转点的方法。利用POS数据预测待匹配点的初始位置,通过利用POS数据生成的核线约束条件来减少影像搜索范围,降低了影像相关出现多峰值的概率,从而提高重复纹理区影像匹配的成功率。而且,将POS数据引入自动空中叁角测量中,可以免除传统航带间影像转点需要构建自由航带网、人工选取航带间偏移点、建立航带间近似空间变换关系等繁琐步骤。经对某区域一组航空遥感影像的试验,证实了方法的有效性,并明显提高了航带间转点的效率和可靠性。基于上述的各种影像匹配方法,笔者将其应用于空中叁角测量自动影像量测和自动生成DSM中,在Windows环境下用Visual C++语言开发了相应的影像自动量测试验原型系统,并成功应用于多个国家基础航空摄影项目的数据处理中,取得了很好的试验结果。
邱亚松[5]2014年在《基于数据降维技术的气动外形设计方法》文中进行了进一步梳理设计能力、设计效率、鲁棒性及对经验的依赖性是决定气动外形设计方法是否实用的四个主要因素。传统的反设计方法经验依赖性强，鲁棒性与设计能力也较差，但设计效率很高。优化设计方法鲁棒性好、经验依赖性低，但也存在一些影响实用性的问题：基于现代启发式算法的优化设计方法在设计效率方面不尽如人意，而基于梯度信息的优化设计方法则不具备全局寻优能力。从数据分析的角度来说，气动外形设计中涉及到的数据基本都是多维的。如设计变量是多维的，CFD求解出的离散流场也是多维的。数据的维度越高，气动设计问题往往也越复杂。数据降维方法能在保留数据集主要特征的基础上有效降低数据的维度，使相关气动设计问题得到简化。针对气动设计方法中存在的主要问题，结合数据降维的思想与具体方法，本文开展了以下几个方面的工作：1、构建了叁套用途不同的气动外形优化设计系统。基于改进的微分进化算法与气动力快速评估程序构建了气动力直接求解的全局型优化系统，此系统适用于面向全局最优的初步设计；基于改进的微分进化算法与Kriging代理模型构建了气动力预测的全局型优化系统，此系统适用于设计变量较少时面向全局最优的高精度设计；基于改进的最速下降法、离散伴随求解器及RANS方程求解器构建了基于梯度信息的优化系统，此系统适用于设计变量较多时面向局部最优的高精度设计；2、对典型数据降维方法进行了研究与发展。在线性方法方面，研究了POD、SVD两种典型方法的性质，从理论证明了两种方法的等价性，阐述了两者在实际使用中的差异；在非线性方法方面，研究了ISOMAP算法及其改型L-ISOMAP算法的性质，基于最小子集覆盖与SVD开发了一种新型邻域参数与流形本征维度估算方法，此估算方法在保证估算精度的同时最大限度地减少了计算量；3、改进了Gappy POD气动外形反设计方法。提出了最优快照替换采样法代替原始方法中的随机采样法，以增强样本拟合设计目标的能力；根据原始方法每个迭代步产生的误差，开发了一种实时修正目标压力分布的方法，以提高每个迭代步的设计精度。在计算效率相当的情况下，改进后的反设计方法设计精度明显高于原始方法；4、提出了将反设计方法与优化设计方法组合使用的气动外形设计策略，实现了反设计方法与优化设计方法的优势互补。组合设计策略的基本思路为：先用改进的Gappy POD反设计方法对初始构型进行粗略设计，然后再用优化方法进行精细设计。算例表明，这种设计策略具有设计能力强、效率高、鲁棒性好且经验依赖性低的特点；5、提出了基于预测初始流场的流场求解加速方法，以缓解优化过程中流场求解过于费时的问题。具体提出了两种初始流场预测方法：基于几何相似准则的预测方法及基于代理模型与POD的预测方法。两种方法均能有效减少流场求解所需的时间，且第二种方法的效果更好。根据各自的特点，进一步提出了一种在优化设计中将两种方法搭配使用的策略，以最大限度地减少优化设计过程中流场求解所需的时间；6、提出了先对设计空间进行过滤，然后重新构建一个无约束设计空间的思想。将流形学习算法与流形结构重构技术相结合，建立了一种处理气动外形设计中几何约束条件的新方法。测试表明：此方法对基于气动力直接求解的全局型优化系统及基于梯度信息的优化系统是适用的，能明显提升系统的计算效率，增强系统处理几何约束的能力。但这种新方法不适用于使用了代理模型的优化设计系统；7、采用基于代理模型的全局型优化系统对L1T2多段翼型进行了优化。优化过程中使用了基于初始流场预测的流场求解加速技术，节省了约75%的流场求解时间。较之初始构型，优化构型的升力系数提升了8.63%；8、分别采用基于气动力直接求解的全局型优化系统与改进的Gappy POD反设计方法对某远程宽体客机的机翼进行了减小巡航阻力的粗略设计。结果表明，反设计结果比优化设计结果更具进一步精细设计的潜力。据此，采用基于梯度信息的优化系统对反设计结果进行了精细优化，优化过程中使用了设计空间过滤与重构技术。最终优化构型的阻力较之初始构型减小了6.2%，且很好地满足了各项几何约束条件。
马电[6]2014年在《摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究》文中提出对已建、在建的各类工程项目进行周期性的测量和监控,是保障其安全运营与生产的关键。摄影测量方法具有非接触、效率高、成本低、测量精度高的特点,被广泛应用到各类工程建设项目中。而当前摄影测量方法在工程应用中的现状是仍然照搬航空摄影测量处理流程和方法,缺少专门针对工程应用特点而研究和改进的摄影测量相关理论和方法。这大大限制了摄影测量方法在工程中的应用范围。因此,进行针对工程应用特点的摄影测量理论和方法研究,成为摄影测量与工程测量学科交叉发展的迫切需求。考虑到摄影测量方法在工程测量应用中的巨大需求以及传统摄影测量方法、流程等在工程测量应用中的局限性,本文针对工程应用实际特点进行研究,对传统摄影测量方法进行改进,重点解决从二维影像到叁维模型的生成问题。本文主要工作包括：1)调研和分析了现有匹配向量描述和匹配测度,并对其进行了概括和总结。对待匹配点进行向量描述,并对同名点之间的相似性进行度量,定义匹配的基本测度,是影像匹配的理论基础。通过调查和分析已有大量文献,从基于灰度和基于特征两类出发,本文对已有的具有代表性的影像匹配描述方法与匹配测度进行了概括总结。2)研究了摄影测量方法在工程应用中的匹配优化问题,提出了一种顾及影像上下视差的多片匹配优化方法。摄影测量方法在工程应用中,基于测量成本以及灵活性的考虑,通常采用非量测相机,如普通数码相机等进行摄影。受影像畸变以及物方控制点量测误差的影响,空叁平差处理后,立体像对间往往存在一定的上下视差,这与航摄仪获取的航空影像和实验室常用的水平核线影像有很大不同。本文对现有匹配优化方法进行分析与改进,针对工程应用,提出一种顾及影像上下视差的多片匹配优化方法。文中首先从理论上对该方法进行了阐述和推导,进而给出实用的优化实施步骤,最后针对实际工程应用数据,对该优化方法进行验证,并与现有匹配优化方法进行比较与分析。实验表明,本文提出的匹配优化方法能较好适应工程应用特点,匹配优化精度高,对影像间上下视差不敏感,具有较好的实用效果。3)研究了摄影测量方法在工程应用中的匹配策略问题,提出了一种多层次“横纵”结合的生长匹配传播策略。摄影测量方法在工程应用中,由于摄影条件受到限制,立体影像间往往存在几何变形大,匹配视差大、匹配干扰多的特点。匹配优化解决影像匹配中的匹配精度问题,匹配策略则主要考虑如何综合运用多种匹配约束条件,并根据已匹配结果进一步推理和预测后续匹配,以提高匹配的成功率和正确率,从而整体上对匹配质量进行控制。结合传统金字塔匹配策略以及生长传播匹配方法,本文提出一种多层次“横纵”结合的生长匹配传播策略。本文重点对匹配可靠性测度、层次传播流程、纵向横向传播实现等进行阐述,并针对实际工程应用数据,对所述方法进行验证。实验证明,针对摄影测量工程应用中的密集匹配问题,本文所提多层次“横纵”结合的生长匹配传播策略合理有效,匹配所得点云能有效反映测量目标的叁维形状,具有较强的实用价值。4)研究了摄影测量方法在工程应用中针对部分纹理极度匮乏的旋转体建筑物的监测问题,提出一种基于轮廓线的高大旋转体建筑测量方法。与航空摄影测量相比,工程应用研究具有一定的特殊性。实际应用中,部分工程对象纹理匮乏,很难使用基于同名点匹配再前方交会的方式进行测量。挖掘和利用已知模型信息,基于影像中轮廓线约束条件,本文提出一种基于轮廓线的高大旋转体建筑测量方法。首先对当前研究应用现状进行分析,并对所使用的影像全站仪进行介绍。然后从理论上对旋转体到影像轮廓线的投影关系进行推导和证明,并据此给出具体的迭代优化方法。最后,结合实际应用,给出实用的方法实施步骤,并进行实验验证,与传统测量方法进行比较。实验证明,相比传统方法,本论文方法将繁重的外业测量工作转为内业处理,效率更高,成本更低,有利于旋转体建筑物的周期性测量,且能够实现断面的连续测量。
杨靖宇[7]2011年在《摄影测量数据GPU并行处理若干关键技术研究》文中研究说明本文针对海量摄影测量影像数据快速处理的迫切要求,以GPU为核心部件搭建紧凑型GPU集群计算平台,并基于CUDA开发环境,研究摄影测量数据处理算法的GPU并行处理技术。论文完成的主要工作与创新点如下:1.简要总结了并行计算平台的发展历史及趋势,归纳了处理任务并行化的方法和遥感影像并行处理的基本模式;详细论述了GPU的硬件体系架构、软件编程模型、性能分析模型及性能优化的基本原则与常用策略;给出了论文研究所采用的两个实验平台。2.建立了云雾遮挡条件下降质图像的成像辐射模型,引入“暗原色先验(Dark Channel Prior)”知识作为约束条件,实现了单幅影像云雾去除技术;针对大气透射率内插优化复杂耗时的弊端,提出了一种基于积分图像盒式滤波的大气透射率边缘保持内插GPU细粒度并行计算方法,实现了大幅面遥感影像云雾快速去除预处理。3.提出了一种基于CUDA的遥感影像几何纠正GPU-CPU协同处理方法,实现了重采样操作的GPU细粒度并行,并根据算法的执行特点和GPU的并行架构,采用合理的任务划分与执行配置方案提高GPU线程的Warp占有率;利用共享存储器和纹理存储器分别对坐标变换系数和原始影像数据的访问模式进行优化,隐藏全局存储器的访问延迟,充分发挥GPU的并行计算优势。4.在总结分析真正射影像制作流程和现有遮挡检测方法的基础上,提出了一种基于阴影测试技术的遮挡区域快速检测方法,并利用叁维图形绘制流水线的模板缓存和深度缓存实现遮挡检测的GPU硬件加速。5.提出了一种基于CUDA的SURF特征匹配GPU细粒度并行处理方法,通过合理的GPU线程组织方案及其原子运算来保证特征点提取的正确性;针对特征点匹配、误匹配点对滤除和相对方位元素求解等过程中的密集矩阵运算,采用分块计算模式来隐藏全局存储器的访问延迟,提高GPU的并行加速效率。6.提出了一种基于CUDA的灰度密集匹配GPU细粒度并行处理方法,重点研究了匹配代价计算的数据访问优化策略、相关系数匹配的并行粒度划分方案和半全局匹配的代价聚合GPU线程组织方案,并进一步探讨了多基线匹配的实现模式及其并行处理方法。7.设计了一种适用于摄影测量数据整体处理任务的松耦合GPU集群系统架构,通过合理的任务划分方案和积极有效的组织调度策略来开发集群节点之间的粗粒度数据并行性;利用缓存机制提高数据访问效率,进一步开发节点内部GPU与CPU之间的流水线并行性;通过大区域的面阵影像和线阵影像几何纠正试验,证明了GPU集群系统强大的数据处理能力,并分析了制约其性能进一步提升的瓶颈所在。
刘成明[8]2007年在《带几何约束的细分曲线曲面与细分参数化》文中提出随着计算机技术的普及和应用的日益广泛，细分方法在近年来已经成为计算机辅助设计(CAD)和计算机图形学(CG)领域内的一个国际研究热点。近叁十年来已有多种细分方法被相继提出，然而大多数细分方法难以控制极限曲线曲面的形状与位置，不能满足带约束条件的几何形状设计与精密机械设计的要求。为此，本文讨论了带几何约束条件的细分曲线曲面设计问题，通过控制松弛参数的值使极限曲线满足给定的弧长要求；局部地修改细分规则使极限曲线曲面满足局部插值的要求。并基于细分曲面的逼近性质给出了一种快速有效的曲面参数化方法。本文首先回顾了细分造型方法的发展概况与历史，然后对细分领域内多方面的国际研究成果及其应用进行了评述。介绍了细分的连续性分析方面的理论成果，并对几种常见的细分方法，特别是本文工作中经常用到的四种四点逼近细分方法进行了描述。在实际的工业产品外形设计中，常常要求满足若干几何或物理的约束条件，例如飞机的进气管道需要满足面积的要求，飞机、船舶的表面有流体力学方面的要求，甚至还要考虑美学。在计算机动画中，为了真实自然地模拟物体变形，应尽可能地保持物体骨架的长度不变。本文第3章针对四种新近提出的四点逼近细分方法，抓住松弛参数对极限曲线的调节作用，讨论了带弧长约束的细分曲线设计问题。首先给出了弧长约束的细分曲线设计问题的解存在的一个充分条件。并将四种四点逼近细分方法推广到非静态的细分模式，给出了非静态四点逼近细分C~1光滑的充分条件。针对弧长约束的细分曲线设计问题，发现了退化与强退化的控制多边形，以及(强)退化控制多边形之间的递推关系。利用弧长约束的曲线细分方法，给出了一种生成精确圆周的算法，使得旋转面的离散设计变得更加简单。根据细分曲线曲面与控制网格的关系，细分方法可以分为两类：插值细分与逼近细分。对于插值细分方法，由于每一步细分都保留旧一层网格的顶点，对于有扰动的初始数据会产生不光顺的曲线曲面。因此几何造型中常常采用逼近型的细分方法。但是机械设计等工程中的曲线曲面设计通常有局部插值的要求，因此本文第4章在第叁种四点逼近细分的基础上讨论了带局部插值约束条件的四点逼近细分方法(称为修改的四点逼近细分)。类似于NURBS曲线具有端点插值的性质，修改的四点逼近细分可以插值任何一个初始控制顶点。除了被插值点外，修改的四点逼近细分方法具有C~2光滑度，而在被插值点处可达C~1光滑。利用修改的四点逼近细分方法，提出了一种细分曲线或曲面的G~1拼接条件。能够处理任意拓扑类型的网格是细分方法的一大优点，本文将第叁种四点逼近细分格式推广到了能够处理任意拓扑网格的曲面细分格式。这种新的细分格式在正规点处为C~2光滑，在奇异点处达到C~1光滑。而且还可以通过调节松弛参数来调整极限曲面的形状。特别地，当松弛参数取值为0时，新的曲面细分格式就是着名的Catmull-Clark细分格式。在新的逼近曲面细分格式的基础上，本文提出了能够超限插值于给定的C~1光滑参数曲线的细分方法。极限曲面在被插值曲线和奇异点上为C~1光滑，其它位置为C~2光滑。区别于已有的局部插值细分方法，该方法既可以在曲面边界上也可以在曲面内部插值于一条任意给定的C~1光滑的参数曲线。叁角网格曲面参数化以其在纹理映射技术、散乱数据拟和、多尺度网格编辑等方面的重要应用而成为CAGD中研究的热点问题。本文中，我们利用细分曲面的逼近性质，给出了一种新的基于细分曲面逼近的叁角网格曲面片的参数化方法。首先证明了第叁种四点逼近细分方法可以逼近一C~2光滑的曲线到二阶精度，这与经典的叁次B-样条细分，四点插值细分具有相同的逼近阶。然后给出了一个细分曲面片的逼近算法，极限曲面由Catmull-Clark细分格式、张量积形式的四点插值细分和修改的四点逼近细分方法产生。数值实验表明，修改的四点逼近细分方法生成的极限曲面在Hausdorff度量下可以更好地逼近叁角网格曲面。对一个叁角网格曲面片，首先计算出充分逼近它的细分曲面，然后对每一个叁角网格点，在细分曲面上搜索Hausdorff度量下距离最近的点，用该点的自然参数作为叁角网格顶点上的参数值。该方法可以看作是曲线累加弦长参数化的推广，其效果类似于经典的保形参数化。与经典的参数化方法不同的是，基于细分的参数化方法不需要求解线性方程组。当叁角网格中顶点和叁角形数量较大时，该方法显着地快于经典的参数化方法。图像匹配技术在计算机视觉及其工程应用中起着至关重要的基础作用。在一些实际工程应用中，除了精度，图像匹配的速度也是大家所关心的问题。我们给出了一个快速的匹配算法，在速度上有数量级的改进。数值实验结果表明，我们的算法可以用于实时计算。
袁修孝, 明洋[9]2009年在《一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法》文中研究说明提出一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法。首先对各原始影像采用3×3像元平均法生成4层金字塔影像,并在最高层金字塔影像中计算各搜索影像与基准影像的初始视差;然后从第3层金字塔影像开始进行基准影像与各搜索影像的匹配,并对各立体像对的匹配结果进行物方融合,剔除部分误匹配点,获得较精确的物方空间信息,以用于下一层金字塔影像的匹配。此过程融入带几何约束条件的相关系数法匹配和整体松弛法匹配策略;最后通过对某地区一组大重迭度数码航空影像的匹配试验,证实该方法的有效性。通过检测所生成的DSM精度,表明相对于传统的双片影像匹配方法,多影像的匹配可以有效剔除误匹配点并显着提高影像匹配的成功率。
何庆霞[10]2009年在《微分域变形技术综述》文中研究表明随着叁维扫描技术的发展,直觉化、保持细节特征形变成为变形及其编辑技术的重要研究目标。回顾了微分域变形技术的发展历史,较详细地介绍了其思想来源以及理论基础。然后,对国内外相关领域研究工作进行总结,指出各种方法的优缺点,最后对这一领域发展趋势进行展望。
参考文献：
[1]. 带几何约束条件的空间变形方法[D]. 孙岩松. 大连理工大学. 2001
[2]. 多视匹配策略与优化方法研究[D]. 纪松. 解放军信息工程大学. 2012
[3]. 张拉整体结构多稳态找形分析及力学性能研究[D]. 伍艺. 东南大学. 2018
[4]. 特殊航空影像自动匹配的关键技术研究[D]. 明洋. 武汉大学. 2009
[5]. 基于数据降维技术的气动外形设计方法[D]. 邱亚松. 西北工业大学. 2014
[6]. 摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究[D]. 马电. 武汉大学. 2014
[7]. 摄影测量数据GPU并行处理若干关键技术研究[D]. 杨靖宇. 解放军信息工程大学. 2011
[8]. 带几何约束的细分曲线曲面与细分参数化[D]. 刘成明. 大连理工大学. 2007
[9]. 一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法[J]. 袁修孝, 明洋. 测绘学报. 2009
[10]. 微分域变形技术综述[J]. 何庆霞. 青岛大学学报(自然科学版). 2009