GPS技术在公路测量中应用的初探

在测量领域,GPS全球定位系统(Global Positioning System)在公路工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。本文将从以下几个方面来叙述GPS系统在公路测量中的应用。     

撑杆跳高的拍摄与解析

介绍了撑竿跳高运动学研究的三种常用的拍摄方法 ,即 :平面定点拍摄、三维定点拍摄和平面多点扫描拍摄 ,并说明研究什么问题用什么方法。着重叙述了平面多点扫描拍摄中参考点的布置 ,并列出了采用爱捷录象解析系统解析时应设置的变量。     

初探用扫描探针显微镜探究物质的微观结构

扫描探针显微镜是一种综合运用精密机械制造、自动控制、数字信号处理及高分辨图像处理等技术的现代化高科技产品,包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜等。其分辨率可达纳米级别,能将所观察到的原子或分子形成三维图像,实时反应微观物质的真实形貌与结构。     

基于点云数据的复杂型面实体建模研究

文章针对复杂型面产品的特点,从工业产品设计的实际应用出发,提出将正向设计的尺寸和定位关系设计方法和逆向设计的复杂曲面设计方法有效结合起来,基于点云数据实现产品的实体模型重建。以摩托车覆盖件为例,利用逆向工程软件从点云数据中提取和重构特征曲线与曲面,然后将这些几何元素信息在正向设计系统中结合特征建模方法创建整体三维CAD模型。     

三维人体扫描技术在身体形态测量中的应用

三维人体扫描与传统的身体形态测量方法相比,具有速度快、测试指标多、没有身体接触等优点,而测试精度则受解读三维图像的程序限制,目前该技术在体育领域的应用刚刚开始。使用德国Human Solutions公司生产的Anthroscan 3D VITUS三维人体扫描仪,对174人(男74人,女100人)的29项形态指标进行传统手工测量与三维扫描测量,对比两种测量方法的结果,有14项指标结果较为一致,误差小于3%。髂宽、胸宽和胸厚3项指标两种测量方法的差异率在10%以上,其余指标误差在3%～10%之间。两种测量方法中受试对象姿势不同、定位点不一致是造成误差的主要原因。结果提示研究人员在进行人体形态测量时应统一测试方法,不能将两种测量方法得到的测试结果相互替代进行研究。     

三维物体形貌测量技术的研究

随着计算机技术、光学和光电子技术的发展,光学三维测量技术得到了飞速发展和广泛应用。三维物体形貌测量技术包括:云纹轮廓术、相位测量法、投影栅线相位轮廓术。在应用领域中,实时三维测量是降低产品成本和提高产品质量的一个关键技术,对于数字化加工和设计、信息处理,快速流水线和集成产品的设计和制造等有着重要的影响。实时三维测量的关键在于能够满足在线检测的计算速度,需要从硬件的性能和算法的设计上寻求突破。     

基于通用数据采集器的温湿度控制系统的研究

通用数据采集器是基于串行接口方式的单片机通用数据采集系统,该系统以AT89C52单片机为核心,从数据的采集、存储与上位机的通信到数据的显示、打印输出全部采用串行接口器件,从而降低了布线密度,提高了系统可靠性。对库房温湿度进行监测,监测数据送中央控制室处理管理,能随时显示实时数据及趋势图,可自行设定、修改报警温度湿度值,现声测量值达到或超出报警设定值时,中央站可实现声光报警及打印。     

先进测量技术为机床工具行业注入新动力

随着代机床向高速、高精、高表面品质和高稳定性的方向发展,直接驱动技术的应用日益扩增。直接驱动系统的优势,只有在控制系统、电机和测量系统相互协调和配合之下才能得以充分发挥,测量系统对于体现直接驱动系统性能而言至关重要。基于光电式单场扫描技术的直线光栅尺／角度编码器具有高精度、高分辨率和细分误差小的优势,非常适合直接驱动应用。     

基于面提取的三维岩体点云孔洞检测与修复方法

在岩体工程中,由于扫描测量角度、障碍物的阴影和遮挡等因素,使用激光扫描仪扫描得到的岩体点云数据往往包含孔洞,影响后续三维重建的效果。现有的修复方法主要针对规则的点云数据,依据孔洞邻域信息对点云孔洞进行修复,对岩体点云孔洞的检测与修复效果欠佳,且效率低。从岩体点云数据特征出发,提出一种基于平面提取的岩体点云孔洞检测与修复算法。首先,应用一种优化的区域生长算法对岩体点云进行平面提取,然后遍历所有点云并检索其k邻域点集,将其映射至对应平面,计算邻域夹角,实现孔洞检测;最后将点云孔洞根据边界点集的对应平面数量进行分类,在对应平面上新增采样点实现点云孔洞修复。本算法通过平面提取实现了点云数据的去噪和平面拟合过程,简化后续的孔洞修复流程,降低时间复杂度。实验结果表明,与已有算法相比,本算法对大型不规则岩体点云孔洞的检测、修复准确率和运行效率更高,修复效果更佳。     

基于2D-3D泛轮廓点对应的三维刚体目标的迭代姿态估计

以单目观测下三维刚体目标的姿态估计为研究对象,针对现有迭代估计方法存在的收敛半径小和收敛速度慢的问题,提出一种新的基于2D-3D泛轮廓点对应的迭代姿态估计方法.与现有的基于数值优化的方法不同,本方法从输入图像的2D泛轮廓点出发,着眼于显性地建立输入图像到目标三维模型的2D-3D特征投影对应关系,进而以此显性投影对应关系对目标的三维姿态参数进行估计.实验结果表明,该方法在算法复杂性、收敛半径和收敛速度上均有明显改进.     

虚拟船舶配电板的建模及手动并车仿真操作

为提高船员培训的船舶电站操作模拟器的性能,基于Web 3D技术和三维网络程序设计语言VRML,建立船舶配电板三维场景及手动并车仿真操作系统.该系统通过选择建模工具、建立配电板三维模型及造型优化实现配电板整体建模;基于已建好的三维造型,利用VRML语言的事件机制与路由机制,结合JavaScript编写的脚本程序实现手动并车仿真操作;通过将三维场景及人机交互过程进行网上发布,实现远程、网络式教学与培训的目的.     

基于OSG和Bullet的船舶碰撞响应三维仿真

针对目前在航海模拟器中缺少对船舶碰撞响应的三维仿真,提出在航海模拟器中基于开源场景图形(Open Scene Graph,OSG)渲染引擎开发的三维视景中加入Bullet物理引擎的技术方案.根据刚体动力学、接触与碰撞动力学和能量守恒定律,基于Bullet刚体碰撞响应模型,建立船舶三维碰撞动力学模型;运用Projected Gauss-Seidel迭代算法,得到碰撞后船舶实时的六自由度位置姿态参数;根据碰撞检测阶段获取的碰撞点位置参数,实时绘制划痕并添加爆炸特效.该方案已成功应用于航海模拟器视景系统中,渲染效果良好.     

多模态人脸识别系统研究

为了进一步提升多模态人脸识别系统的性能,引入了一种新的数据来源：三维灰度人脸模态。在多模态人脸识别系统中,不仅包含了被广泛采用的二维灰度人脸模态和三维深度人脸模态,同时还包括了三维灰度人脸模态,其来源是通过将二维灰度人脸数据与三维深度人脸数据按照三维点云中点对点的对应关系进行的映射。     

三维形态在平面设计中的运用

从本质上说,三维形态设计的基础是二维设计,其基本构成要素是点、线与面。现阶段,传统的二维平面设计已经难以满足人们的需求,人们开始追求三维形态设计所构造的立体世界。在平面设计中,基于三维形态所设计出的作品更具审美性、趣味性,同时融合了有限性与无限性。因此,本文结合三维形态设计的特性,着重分析了其在广告设计与包装设计中所起到的作用。     

基于宽度学习系统的内河航道船舶轨迹分类算法

为解决内河航道中具有不同运动模式的船舶轨迹识别问题,提出一种基于宽度学习系统(broad learning system, BLS)的船舶轨迹分类算法。对通航区域进行划分并制定轨迹筛选规则以构建标签矩阵。利用分段三次Hermite插值法分别从轨迹点记录时间上等时距和轨迹点空间分布上等间距两个角度,从原轨迹数据中进行特征点坐标的提取以构建轨迹特征矩阵。将标签矩阵和轨迹特征矩阵代入BLS以实现分类算法的训练与测试。以京杭运河淮安段交叉航道AIS数据为实例,进行轨迹分类实验。结果表明,基于BLS的船舶轨迹分类算法在分类精度和训练耗时上均优于基于反向传播神经网络和支持向量机的轨迹分类算法。     

基于短信息平台的农业生产过程信息采集系统方案设计

将GSM(Global System for Mobile Communications)无线通讯技术应用到农业生产基本信息采集过程中,设计基于GSM农田信息无线测量系统,该系统由相关传感器和数据采集模块、GSM无线通讯模块及主控计算机组成,具有很强的通用性,当扩充相应的传感器时,也可用于其他多种农田信息的采集。     

篮球急停跳投的运动生物力学分析

急停跳投具有起跳突然、速度快、出手点高的特点,是篮球运动中一项重要的基本技术。运用三维测力平台系统,测量运动员一步急停跳投和两步急停跳投时所受的地面支持力;分析急停跳投阶段地面对测试对象的作用力、测试对象的腾空时间、垂直方向冲量等几个量之间的关系;对急停跳投技术各环节中的运动生物力学规律和特征加以探讨。     

基于三维数字技术的非物质文化遗产传承与开发利用

我国为多民族国家,地大物博,非物质文化遗产数量与种类庞大化,在科学技术不断翻新的时代中,三维技术的应用已经演变成继承与开发非物质文化遗产的一个趋势。具体是在三维扫描和数字摄影测量方法共同作用下,构建出生动逼真的三维纹理的虚拟图像。希望在不断实践中,三维数字技术在非物质文化领域中获得更大的应用空间。     

毫米波焦平面成像系统

主动式毫米波焦平面成像系统,是近几年来在东南大学毫米波国家重点实验室对毫米波焦平面成像理论和成像关键技术深入研究的基础上,开发的一套自动成像实验系统,由PC机自动完成接收天线阵列的焦平面扫描、各像点单频94GHz毫米波数据采集、自动成像以及图像优化处理的功能。     

基于DSP的船舶主机遥控实时仿真系统

介绍了基于DSP的船舶主机遥控实时仿真系统的层次结构、功能特征、设计方案和软硬件实现方法;探讨了转速瞬时检测和DSP技术;阐述了DSP在系统信号处理、实时控制中的作用,以及DSP与PC机之间串行通信的实现方法。研究成果已在浙江交通职业技术学院和上海远洋教育中心推广应用。