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基于特征信息分类的三维点数据去噪 被引量：36
1
作者 吴禄慎 史皓良 陈华伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1465-1473,共9页
为了有效去除获取三维点云数据时的噪声,同时又不损失模型的特征信息,提出了一种基于三维点云特征信息分类的去噪算法。首先采用主成分分析法和二次曲面拟合法估算三维点云的微分几何信息;然后根据点云平均曲率的局部特征权值,将点云数... 为了有效去除获取三维点云数据时的噪声,同时又不损失模型的特征信息,提出了一种基于三维点云特征信息分类的去噪算法。首先采用主成分分析法和二次曲面拟合法估算三维点云的微分几何信息;然后根据点云平均曲率的局部特征权值,将点云数据划分为特征信息较少的平坦区域和特征信息丰富的区域,针对不同特征区域分别采用邻域距离平均滤波算法和自适应双边滤波算法进行去噪滤波。实验结果表明:滤波后点云数据的最大误差为0.144 7mm,标准偏差为0.021 0mm。在不同噪声强度下,该去噪算法均能够达到较好的去噪效果,并保留点云的高频特征信息。 展开更多
关键词 点云去噪 特征分类 双边滤波 微分几何信息
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应用改进的粒子群优化模糊聚类实现点云数据的区域分割 被引量：23
2
作者 王晓辉 吴禄慎 +1 位作者 陈华伟 史皓良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1095-1105,共11页
为实现点云数据的区域划分,提出一种基于改进的粒子群优化与模糊C-均值聚类的混合算法(SPSO-FCM算法)。针对在点云聚类过程中易过早捕获局部极小值的问题,算法首先用改进的粒子群算法——社会粒子群优化算法,对种群进行初始化,通过为每... 为实现点云数据的区域划分,提出一种基于改进的粒子群优化与模糊C-均值聚类的混合算法(SPSO-FCM算法)。针对在点云聚类过程中易过早捕获局部极小值的问题,算法首先用改进的粒子群算法——社会粒子群优化算法,对种群进行初始化,通过为每一个粒子设置不同的跟随阈值,来维护种群中个体多样性,加深对种群全局搜索的程度,避免陷入局部极小值;随后,设置种群中每个粒子当前最优位置和初始种群的最优位置,更新自由粒子的位置和跟随粒子的速度和位置;最后,采用模糊C-均值聚类算法求解隶属度矩阵,确定适应值函数,更新所有粒子的最优位置,并判断粒子和种群的位置优越性,得到准确的聚类中心,实现对点云数据的区域划分。以曲面复杂度不一致的点云模型为例对算法进行验证,探讨SPSO-FCM聚类算法的可行性,并与FCM聚类算法、遗传FCM聚类算法进行比对。实验结果显示,SPSOFCM聚类算法较其它两种算法,收敛速度快,迭代次数少,聚类准确,边界区域分割清晰,特别是对型面复杂、点云数据较多的机械零部件点云数据进行分割时,能得到更好的分割结果。 展开更多
关键词 点云数据 区域分割 粒子群优化算法 模糊聚类
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散乱点云数据特征信息提取算法 被引量：21
3
作者 史皓良 吴禄慎 +1 位作者 余喆琦 万超 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期279-283,共5页
针对散乱点云特征提取过程中效率低和噪声敏感性差的问题,提出一种双阈值点云特征信息提取算法。采用主成分分析法和局部二次曲面拟合法对点云模型进行微分几何信息估算,得到k邻域内采样点平均法矢夹角和平均曲率的特征权值,并利用双阈... 针对散乱点云特征提取过程中效率低和噪声敏感性差的问题,提出一种双阈值点云特征信息提取算法。采用主成分分析法和局部二次曲面拟合法对点云模型进行微分几何信息估算,得到k邻域内采样点平均法矢夹角和平均曲率的特征权值,并利用双阈值检测方法对散乱点云的特征信息进行提取。实验结果表明,该算法能够快速准确地对散乱以及含有噪声的点云模型进行特征信息提取,具有较高的鲁棒性。 展开更多
关键词 散乱点云 特征提取 主成分分析 二次曲面拟合 双阈值检测
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一种改进的十字交叉轨道扣件定位方法 被引量：12
4
作者 吴禄慎 万超 +1 位作者 陈华伟 史皓良 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第12期49-53,共5页
针对传统的十字交叉定位法对轨道扣件区域定位不准确,对图像要求较高,需要特定角度的光照采集才能实现扣件定位,定位过程较慢等问题,提出一种改进的十字交叉定位法对其进行定位。通过对其图像中扣件的初步位置判断定位,然后用中值滤波... 针对传统的十字交叉定位法对轨道扣件区域定位不准确,对图像要求较高,需要特定角度的光照采集才能实现扣件定位,定位过程较慢等问题,提出一种改进的十字交叉定位法对其进行定位。通过对其图像中扣件的初步位置判断定位,然后用中值滤波的图像增强,Canny算子的边缘提取,灰度投影的判断来提高定位准确性,加快定位速率,通过实验表明,改进的定位方法能够很好解决光照采集角度、快速有效的定位和判断出扣件,实现对扣件区域的初定位。 展开更多
关键词 铁路轨道 扣件定位 中值滤波 CANNY算子 边缘提取 灰度投影
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基于Geomagic软件的钢轨弹条的逆向建模及误差分析 被引量：7
5
作者 史皓良 吴禄慎 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2016年第1期55-59,共5页
针对高速铁路钢轨扣件结构造型困难以及误差评估复杂的问题。介绍了一种基于逆向工程方法,即利用光栅式三维扫描仪获取的高速铁路钢轨扣件弹条的表面点云数据,运用Geomagic Studio逆向建模软件对高速铁路钢轨扣件的点云数据进行拼接和... 针对高速铁路钢轨扣件结构造型困难以及误差评估复杂的问题。介绍了一种基于逆向工程方法,即利用光栅式三维扫描仪获取的高速铁路钢轨扣件弹条的表面点云数据,运用Geomagic Studio逆向建模软件对高速铁路钢轨扣件的点云数据进行拼接和预处理,三角形网格构建优化、精确曲面造型等处理,实现对扣件弹条NURBS曲面重建。并利用Geomagic软件得到逆向建模形成的扣件NURBS曲面与原始点云数据比较的偏差色谱图,实现对逆向建模形成的弹条NURBS曲面的误差分析。完成逆向工程在钢轨扣件设计中的应用初步研究。 展开更多
关键词 逆向建模 钢轨扣件弹条 GEOMAGIC STUDIO 误差分析
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基于机器视觉的钢轨表面检测光学模型的研究 被引量：7
6
作者 吴禄慎 张丛 +1 位作者 万超 史皓良 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第5期50-53,57,共5页
在机器视觉的检测中,图像是整个系统中最重要的原始数据,其质量决定了后期图像处理的效果和速度。为探讨高质量图像的采集,提出一种基于线阵CCD相机和线阵光源的钢轨表面缺陷检测的光学理论模型,分析线阵CCD采集系统中振动模糊的原因,... 在机器视觉的检测中,图像是整个系统中最重要的原始数据,其质量决定了后期图像处理的效果和速度。为探讨高质量图像的采集,提出一种基于线阵CCD相机和线阵光源的钢轨表面缺陷检测的光学理论模型,分析线阵CCD采集系统中振动模糊的原因,推导出图像灰度值与系统振动幅度和缺陷深度的关系,研究光源照射角度和相机拍摄角度对图像灰度和缺陷区域对比度的影响,并通过实验验证模型的合理性。结果表明:缺陷区域图像灰度值随着钢轨表面缺陷深度增大而降低,采用较低的光源照射角度可增大缺陷与背景的对比度,突出缺陷特征便于后期图像处理的缺陷识别。 展开更多
关键词 钢轨检测 机器视觉 光学模型 高质量图像 缺陷对比度
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分叉动脉内局部栓塞对非牛顿血流特性的影响 被引量：2
7
作者 章德发 刘莹 +1 位作者 史皓良 王梦洪 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2015年第3期282-286,共5页
依据血液流动黏性不可压缩Navier-Stokes方程,建立了具有局部栓塞的分叉动脉有限元模型,模拟了栓塞率为0.25,0.5和0.75时分叉动脉内非牛顿血液的流场分布。在不同栓塞率下,研究了血液流速、血管壁面切应力和壁面压力对非牛顿血液流场分... 依据血液流动黏性不可压缩Navier-Stokes方程,建立了具有局部栓塞的分叉动脉有限元模型,模拟了栓塞率为0.25,0.5和0.75时分叉动脉内非牛顿血液的流场分布。在不同栓塞率下,研究了血液流速、血管壁面切应力和壁面压力对非牛顿血液流场分布的影响。结果表明,栓塞率较小时,分叉动脉内血液流动分离小,动脉栓塞对血流分布的影响较小;随着栓塞率增大,分叉动脉的分支处和栓塞处血液流动不稳定增强,分支左侧(Ⅰ)和栓塞后侧(Ⅱ)附近的血流停滞区面积逐渐增大,该处血管壁面切应力与壁面压力变化量急剧增大,血管内皮细胞易疲劳损伤,从而促进动脉粥样硬化的形成。数值模拟结果与临床病例分析一致,研究结果为临床上预防与治疗动脉粥样硬化疾病提供参考。 展开更多
关键词 分叉动脉 非牛顿血流 栓塞率 动脉粥样硬化
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创新方法在产品数字化设计技能拓展PBL课程中的应用 被引量：2
8
作者 史皓良 江平宇 +2 位作者 李普林 郭威 何龙龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第7期195-199,204,共6页
针对当前工科类高校在产品数字化设计创新能力培养教学过程中存在的问题,通过在产品数字化设计技能拓展PBL培训课程中引入创新方法理论,构建了采用创新方法引导的产品数字化设计技能拓展的PBL教与学课程体系,剖析了创新方法在产品数字... 针对当前工科类高校在产品数字化设计创新能力培养教学过程中存在的问题,通过在产品数字化设计技能拓展PBL培训课程中引入创新方法理论,构建了采用创新方法引导的产品数字化设计技能拓展的PBL教与学课程体系,剖析了创新方法在产品数字化设计流程以及具体的产品设计问题两方面在PBL课程中的应用机理与影响机制,并以产品数字化设计技能拓展PBL课程中的学生实践项目为案例进行分析。实例研究表明,该教学模式能够为高校培养适应企业需求的创新性人才提供一种科学有效的途径。 展开更多
关键词 产品数字化设计 创新方法 PBL课程 创新能力培养
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面向工业互联网的社群化制造模式及3D打印测试床研发
9
作者 江平宇 史皓良 +3 位作者 杨茂林 郭威 MAKANDA Inno Lorren Désir 董华伟 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期88-103,共16页
新一代信息技术与制造业的深度融合正推动着制造业向社会化、服务化、互联集成化与平台化发展,面向工业互联网的社群化制造模式契合了当前制造业在智能化转型升级和创建新业态上的愿景.据此,本文在对当前制造模式演变分析的基础上给出... 新一代信息技术与制造业的深度融合正推动着制造业向社会化、服务化、互联集成化与平台化发展,面向工业互联网的社群化制造模式契合了当前制造业在智能化转型升级和创建新业态上的愿景.据此,本文在对当前制造模式演变分析的基础上给出了信息-物理-社交互联驱动的社群化制造模式体系架构和运行逻辑,进一步探讨了社交传感器驱动的社群化资源聚类与社区/社群创成、信息-物理-社交互联驱动的社群化制造系统和社群化制造软件模型三项关键实现技术.研发了面向社群化制造模式的3D打印测试床,并通过测试床的应用开发和生产运行流程的介绍,验证了社群化制造理论的可行性,同时也为工业互联网产业应用实践提供示范导向作用. 展开更多
关键词 制造模式 工业互联网 社群化制造 信息-物理-社交互联 3D打印测试床
原文传递
T型分叉管内牛顿与非牛顿血流特性对比分析
10
作者 章德发 刘莹 +1 位作者 史皓良 张智亮 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2015年第2期198-202,共5页
目的:动脉粥样硬化是引起心血管疾病的重要因素。结合临床心血管相关病例,从交叉学科的角度分析了入口血流速度和血液粘度对T型分叉管内血流分布的影响,以探索T型分叉管内血流分布与动脉粥样硬化形成的关系,为临床诊断与治疗提供一定的... 目的:动脉粥样硬化是引起心血管疾病的重要因素。结合临床心血管相关病例,从交叉学科的角度分析了入口血流速度和血液粘度对T型分叉管内血流分布的影响,以探索T型分叉管内血流分布与动脉粥样硬化形成的关系,为临床诊断与治疗提供一定的指导。方法:根据血液流动的粘性不可压缩Navier-Stokes方程,运用Auto CAD建立了T型分叉血管的几何模型,并采用计算流体力学方法 (Computational Fluid Dynamics,CFD)对分叉管内血液流动进行数值模拟,分析不同初始条件下分叉管内血流分布对动脉粥样硬化形成的影响。结果:数值模拟结果显示,与牛顿血液粘度模型相比,非牛顿血液粘度模型下血流分布较合理;分叉管的壁面切应力明显大于主血管,而分叉管的壁面压力却小于主血管,表明分叉处管壁受到高切应力与低壁面压力的共同作用,血管内壁易疲劳损伤,促进动脉粥样硬化的产生;这与分叉处附近A与B处存在较大面积的低速涡流区相符合,为动脉粥样硬化的形成提供有利条件。结论:通过对T型分叉管血液流体动力学的数值模拟,表明入口血流速度和血液粘度在动脉粥样硬化形成过程中具有重要作用。另外,数值模拟结果与临床检测结果一致,为进一步研究心血管疾病的机理提供一种有效、可靠的研究方法。 展开更多
关键词 动脉粥样硬化 T型分叉血管 计算流体力学 非牛顿血液
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