簡(jiǎn)介：距離圖像配準(zhǔn)一直是光學(xué)三維測(cè)量應(yīng)用研究中的重要課題，是復(fù)雜物體建模和計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)光學(xué)三維測(cè)量的應(yīng)用和推廣具有重大意義。本文利用基于相位測(cè)量輪廓術(shù)的光學(xué)三維成像系統(tǒng)獲取距離圖像，改進(jìn)了原始的ICP算法，對(duì)其進(jìn)行編程求出了運(yùn)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維距離圖像的配準(zhǔn)。本論文的主要工作有1介紹了距離圖像配準(zhǔn)研究的意義、研究現(xiàn)狀、目前距離圖像配準(zhǔn)的相關(guān)算法以及本論文中獲取距離圖像的系統(tǒng)軟硬件及其成像原理。2通過(guò)對(duì)各類(lèi)算法的歸納總結(jié)，提出了基于特征量迭代的ICP算法，該算法基于原始的ICP算法，在初始值的選擇、對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)的提取、控制點(diǎn)集的重組等方面都采用了針對(duì)性的措施，從而對(duì)速度和精確度有一定的改進(jìn)，并利用MATLAB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了該算法的編程。3本文對(duì)多個(gè)被測(cè)物進(jìn)行了測(cè)量，通過(guò)獲取兩幅不同視角的距離圖像，對(duì)其進(jìn)行了配準(zhǔn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，獲得了較好的配準(zhǔn)結(jié)果，同時(shí)求取了相關(guān)度量配準(zhǔn)精度的RMS值。

簡(jiǎn)介：近年來(lái)，隨著數(shù)碼相機(jī)的廣泛應(yīng)用，成像質(zhì)量大幅度提高，同時(shí)價(jià)格愈來(lái)愈低廉，加之圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的迅速進(jìn)步，利用數(shù)碼相機(jī)作為傳感器件的三維數(shù)據(jù)獲取技術(shù)成為目前最有前途的一種三維測(cè)量技術(shù)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)三維重建技術(shù)的研究是計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科的一個(gè)重要領(lǐng)域，有助于實(shí)現(xiàn)非接觸三維測(cè)量及快速建模。本文從工程實(shí)際出發(fā)，力圖在攝影測(cè)量的嚴(yán)密理論和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的一些前沿成果上，研究采用一個(gè)數(shù)碼相機(jī)，以自由拍攝方式獲得場(chǎng)景的多幀數(shù)字圖像，從中獲取被測(cè)物體三維信息的方法。該項(xiàng)技術(shù)工作效率高，有利于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的提高，是三維建模的一個(gè)重要的發(fā)展方向。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括在給定相機(jī)內(nèi)參數(shù)的情況下，反求各次拍攝的相機(jī)位姿和三維點(diǎn)坐標(biāo)；多幀數(shù)字圖像中特征曲線的提取和匹配；相機(jī)位姿和內(nèi)參數(shù)已知情況下的三維曲線結(jié)構(gòu)重建。對(duì)于自由拍攝得到的多幅圖像，本文首先構(gòu)建測(cè)量矩陣并通過(guò)矩陣分解算法將測(cè)量矩陣分解為射影空間下的相機(jī)運(yùn)動(dòng)和物體形狀，接著求解一個(gè)滿足歐氏重建條件的非奇異矩陣，上升為歐氏空間下的相機(jī)運(yùn)動(dòng)和物體形狀。在相機(jī)位姿確定后，運(yùn)用SNAKE提取圖像特征曲線，利用各幅圖像間對(duì)應(yīng)點(diǎn)的極線約束，建立了不同圖像間同名曲線對(duì)上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，研究并實(shí)現(xiàn)了基于多幅圖像的三維曲線結(jié)構(gòu)重建算法。

簡(jiǎn)介：近岸泥沙運(yùn)動(dòng)是造成岸灘演變、航道淤積的主要原因。在三維泥沙數(shù)學(xué)模型中合理描述破碎與不破碎波浪以及潮流共同作用下的泥沙運(yùn)動(dòng)，對(duì)于岸灘演變與航道淤積問(wèn)題的研究具有重要意義。本文通過(guò)對(duì)泥沙擴(kuò)散系數(shù)和垂向分布規(guī)律的研究，建立了考慮波浪破碎影響的波流共同作用三維泥沙數(shù)學(xué)模型，并利用該模型對(duì)黃驊港航道淤積問(wèn)題進(jìn)行了研究。本文的具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下首先，根據(jù)對(duì)破碎波作用下擴(kuò)散系數(shù)的分析，建立了全水深的懸沙垂線分布模型。利用水槽實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了破碎波作用下懸沙分布模型的合理性，證明了模型破碎增強(qiáng)系數(shù)的合理性。其次，利用EFDC模型波流共同作用下懸沙分布模型對(duì)水槽實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬。模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較表明，多組分泥沙模型能很好地模擬泥沙運(yùn)動(dòng)。在以上工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)修正泥沙擴(kuò)散系數(shù)的方法，建立了考慮波浪破碎影響的波流共同作用下近岸泥沙運(yùn)動(dòng)的三維數(shù)學(xué)模型。最后，利用所建立的模型對(duì)黃驊港外航道整治工程前后航道淤積問(wèn)題進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明，所建模型反映了整治工程實(shí)施前后外航道沿程淤積、泥沙中值粒徑和淤積物組成的變化規(guī)律。利用模擬結(jié)果比較了考慮與不考慮破碎波作用時(shí)近岸帶懸沙分布，證明了波浪破碎對(duì)懸沙分布有著重要影響。

簡(jiǎn)介：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得將計(jì)算、通信、網(wǎng)絡(luò)以及傳感等功能都集成到一個(gè)設(shè)備上成為可能，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是這些技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和連通問(wèn)題。覆蓋和連通不僅決定了一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能否正常工作，還在很大程度上影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗、生存時(shí)間和服務(wù)質(zhì)量等重要參數(shù)。因此，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與連通的研究具有積極的理論意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的目的、意義及國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，接著闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制問(wèn)題的分類(lèi)。在網(wǎng)路的覆蓋問(wèn)題的研究中，研究了由靜止傳感器和移動(dòng)傳感器共同組成的混合網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問(wèn)題。首先我們建立了相應(yīng)的系統(tǒng)模型，并定義了一個(gè)與密度有關(guān)的新變量，接著又提出了分布式重新部署算法，每一個(gè)移動(dòng)的傳感器通過(guò)獲得局部信息以達(dá)到最佳的部署。最后，通過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)的分析來(lái)論證結(jié)論。在網(wǎng)絡(luò)連通性的研究中，我們建立了相應(yīng)的仿真建模，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬拋撒節(jié)點(diǎn)。進(jìn)而生成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，然后對(duì)大量的仿真結(jié)果，從網(wǎng)絡(luò)單連通和重連通兩個(gè)角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最后得到了一系列具有實(shí)際指導(dǎo)意義的結(jié)論。

簡(jiǎn)介：北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文斜交輪胎三維有限元模型的建立及充氣輪胎的有限元分析姓名孫淮松申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)化工過(guò)程機(jī)械指導(dǎo)教師崔文勇2001524一一I室垡三盔堂堡圭堂垡鯊奎●。_●。_。___?！瘛__。_。_。?！?。。。。_H。●。_‘。_‘。。_?！?。。。。_。。。。H●。_。。。?！Ｒ籘HE3DFINLTEELEMENTMODELOFBIASTIREANDTHEFINITEANALYSISOFAERATEDTIREABSTRACTINTHISPAPERTHEPLOTSOFTHEBIASTIRE’SSECTIONCONTOURANDTHEMATERIALDISTRIBUTIONWEREDRAWNBYMEARLSOFAI11’0CADTHENAUTOLISPWASUSEDTOPERFORMTHEINTERFACEBETWEENCADANDANSYSA3一DFINITEELEMENTMODELOFBIASTIRER9002016PRWASDEVELOPEDBYUSINGLAYERELEMENTSSOLIDELEMENTSINANSYSTHETECHNIQUESFORDEVELOPING3DFINITEELEMENTANALYSISOFBIASTIREAREPRESENTEDOWINGTOTHECOMPLEXITYINBIASTIRESTRUCTUREANDMATERIALPROPERTIES，ITISBOTHECONOMICALANDEXACTT0MODELTHETIREBYUSINGLAYERELEMEMSANDSOLIDELEMENTSTHREEKINDSOFLOADCASESFORTHEBIASTIREARECONSIDEREDINTHESTUDYIEBEINGASSEMBLEDTIM，BEINGAERATED，BEINGROTATEDAROUNDTHEFIXEDAXISOFTHETIREWITHAERATIONTHENONLINEARBEHAVIORSOFBIASTIRELARGEDEFORMATIONARECONSIDEREDTHEDEFORMATION，STRESSANDSTRAINDISTRIBUTIONAREINVESTIGATEDSPECIALLYFOREACHLOADINGCASESTHEINFLUENCESOFTHEPRIMARYPARAMETERIECORDANGLEANDROTATESPEEDAREALSOSTUDIED，THATHELPTOOPTIMIZEFORDESIGNINGBIASTIRETHROUGHSTUDYING，WECANDRAWACONCLUSIONTHATBIASTIREBEINGAERATED，THETENSIONSTRESSISMAINLYSTOODBYTHECORDSANDTHECONCENTRATIONOFSUESSESAREDETECTEDINCUSHIONLAYERSANDTHEENDOFTHEII

簡(jiǎn)介：混凝土面板堆石壩現(xiàn)已成為世界上公認(rèn)的一種比較經(jīng)濟(jì)的壩型。隨著我國(guó)抽水蓄能電站的快速發(fā)展，混凝土面板堆石壩也越來(lái)越多的被用于抽水蓄能電站。為了增加庫(kù)容，抽水蓄能電站的面板堆石壩多采用凸向庫(kù)外的曲線形壩軸線，而工程實(shí)例證明，壩軸線凸向上游對(duì)壩體結(jié)構(gòu)是有利的，應(yīng)盡量避免壩軸線凹向上游。因此，深入分析研究不同形狀壩軸線對(duì)壩體和面板穩(wěn)定的影響，以及壩軸線凸向庫(kù)外的面板堆石壩的壩體和面板的應(yīng)力應(yīng)變情況尤為重要。針對(duì)這一問(wèn)題，本文所做的主要工作和結(jié)論如下1、在已有的沈珠江雙屈服面彈塑性模型有限元程序的基礎(chǔ)上，編制了DUNCANCHANG雙曲線EB模型的三維有限元程序，并用這兩種模型對(duì)規(guī)則面板堆石壩的應(yīng)力變形特性進(jìn)行分析，得到結(jié)論EB模型和雙屈服面模型計(jì)算的堆石體位移形態(tài)都比較符合實(shí)際，但雙屈服面模型計(jì)算的面板應(yīng)力分布較合理。2、將直線型面板堆石壩改為壩軸線凸向上游和壩軸線凸向下游的拱型面板堆石壩，通過(guò)改變壩軸線形狀，進(jìn)而研究壩軸線形狀的改變對(duì)壩體和面板應(yīng)力、變形的影響。結(jié)果表明壩軸線凸向上游的面板堆石壩的面板所受的軸向拉應(yīng)力區(qū)域明顯減小，面板的最大拉應(yīng)力也有所降低，利于混凝土面板的安全運(yùn)行；壩軸線凸向下游的面板堆石壩的面板軸向拉應(yīng)力明顯偏大，需要做出相應(yīng)措施，以保證大壩的穩(wěn)定運(yùn)行。3、通過(guò)對(duì)西龍池下庫(kù)瀝青混凝土面板堆石壩（反拱曲線型壩軸線）的三維有限元計(jì)算，得出壩體和面板的位移及應(yīng)力分布規(guī)律?？傮w來(lái)看，面板堆石壩壩體和面板的變形與應(yīng)力分布規(guī)律基本合理，在一般工程經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)。

簡(jiǎn)介：目的為腎上腺超聲診斷提供三維斷層解剖學(xué)依據(jù)，提高腎上腺及其疾病的超聲診斷準(zhǔn)確率。方法使用成年尸體分別制作成橫斷層切面、矢狀斷層切面、冠狀斷層切面，觀測(cè)左、右腎上腺出現(xiàn)斷面中的最佳顯示斷面，形態(tài)、大小和毗鄰關(guān)系；根據(jù)斷層標(biāo)本所揭示的腎上腺解剖，選取52例健康志愿者，觀察不同體位與斷面腎上腺的顯示率、超聲形態(tài)及解剖關(guān)系。結(jié)果①在連續(xù)橫斷面上，第一肝門(mén)層面是腎上腺首次出現(xiàn)的層面左腎上腺位于左腎上極前內(nèi)、胰體后面、脾的內(nèi)側(cè)和左隔腳圍成的四邊形區(qū)域內(nèi)右腎上腺位于右腎上極前內(nèi)、下腔靜脈后壁、肝裸區(qū)和右隔腳圍成的四邊形區(qū)域內(nèi)；②在連續(xù)矢狀斷面上左、右腎上極內(nèi)側(cè)緣出現(xiàn)是左、右腎上腺恒定出現(xiàn)的斷面，左腎上腺集中出現(xiàn)在腹主動(dòng)脈左緣至左腎門(mén)之間右腎上腺集中出現(xiàn)在下腔靜脈左緣至右腎門(mén)之間。③在連續(xù)冠狀斷面上經(jīng)左、右腎門(mén)的冠狀斷面是雙側(cè)腎上腺絕對(duì)出現(xiàn)的切面，右腎上腺集中出現(xiàn)于下腔靜脈后緣與右腎上極上緣之間，左腎上腺集中出現(xiàn)于左腎上極與胰體和脾血管之間。④依據(jù)腎上腺三維斷層解剖，超聲掃查時(shí)，將右腎上腺定位于肝右后葉下緣、下腔靜脈及右腎內(nèi)上緣之間，將左腎上腺定于脾臟內(nèi)側(cè)，腹主動(dòng)脈及左腎內(nèi)上緣之間，探查雙側(cè)腎上腺，可明顯提高腎上腺的檢出率。⑤不同超聲檢查體位與切面對(duì)腎上腺的顯示率差別較大仰臥位經(jīng)側(cè)腰行冠狀切面掃查腎上腺顯示率最高左側(cè)與右側(cè)臥位次之俯臥位腎上腺顯示率較低。采取飲水左腎上腺顯示率明顯增加，但會(huì)影響右側(cè)腎上腺顯示。結(jié)論①連續(xù)橫斷層上左、右腎上極層面是尋找雙側(cè)腎上腺的可靠層面，下腔靜脈后壁是識(shí)別右腎上腺前界的標(biāo)志，脾動(dòng)、靜脈則是識(shí)別左腎上腺前界的標(biāo)志；在連續(xù)矢狀斷層上，左、右腎上極出現(xiàn)的層面是腎上腺恒定出現(xiàn)的斷面；冠狀面是顯示雙側(cè)腎上腺的優(yōu)勢(shì)斷面。②超聲掃查時(shí)，將右腎上腺定于肝右后葉下緣、下腔靜脈及右腎上極之間，將左腎上腺定于脾臟內(nèi)側(cè)，腹主動(dòng)脈及左腎上極之間，可明顯提高腎上腺的檢出率。③仰臥位經(jīng)兩側(cè)腰部行冠狀切面掃查腎上腺顯示率最高左側(cè)與右側(cè)臥位次之俯臥位腎上腺顯示率較低。采取飲水左腎上腺顯示率明顯增加，但會(huì)影響右側(cè)腎上腺顯示，故飲水應(yīng)在右側(cè)腎上腺掃查之后進(jìn)行。

簡(jiǎn)介：本文針對(duì)現(xiàn)有三維多劍桿織機(jī)的織邊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研制，并且對(duì)其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行了設(shè)備的改進(jìn)和控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。在織邊機(jī)構(gòu)的研究過(guò)程中，首先提出了三個(gè)備選方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了論證，最終采用了針織套圈方式來(lái)進(jìn)行三維織物邊部的織造。根據(jù)現(xiàn)有織機(jī)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，邊部機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了引紗針與鉤邊針配合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)針織鎖邊，這兩部分裝置都采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，氣缸型號(hào)根據(jù)機(jī)構(gòu)的要求和條件選擇，執(zhí)行元件均由電磁閥控制，與織機(jī)整體很好地融合在一起。機(jī)構(gòu)研制完成后，對(duì)不帶夾層的多層平紋雙經(jīng)接結(jié)織物進(jìn)行了試織，使用了六根劍桿同時(shí)引緯，采用普通高特化纖紗作為經(jīng)緯紗，分別織造了矩形截面和T形截面織物。通過(guò)分析可以看出，織造的機(jī)織預(yù)制件結(jié)構(gòu)緊密、整體性好，在織造過(guò)程中由于引入雙緯使得生產(chǎn)效率提高，尤其是其邊部結(jié)構(gòu)緊密平整，利于預(yù)制件的復(fù)合固化。為了使三維多劍桿織機(jī)能夠應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，本課題對(duì)其現(xiàn)有的開(kāi)口、引緯、織邊、打緯、織物引離、送經(jīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的改進(jìn)，增加了織機(jī)的實(shí)用性和美觀性。在機(jī)構(gòu)改進(jìn)的同時(shí)也對(duì)織機(jī)的控制系統(tǒng)做了開(kāi)發(fā)，改由輸入輸出卡計(jì)算機(jī)控制方式為PLC計(jì)算機(jī)控制，選用了西門(mén)子S7300可編程控制器，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功能完善、適應(yīng)性好和應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)作為PLC的上位機(jī)，其內(nèi)設(shè)計(jì)了一套完整的CADCAM系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)功能全面、界面友好、操作簡(jiǎn)便。CAD技術(shù)的核心為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和織物截面交織規(guī)律的真實(shí)感模擬。CAM技術(shù)的核心是主控計(jì)算機(jī)通過(guò)系統(tǒng)功能模塊傳送信號(hào)、控制和檢測(cè)織機(jī)運(yùn)行。通過(guò)本課題的研究，使三維機(jī)織物的織造實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)和集中管理，在紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的生產(chǎn)上邁進(jìn)了一步。

簡(jiǎn)介：分類(lèi)號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于浮力的三維實(shí)體測(cè)量裝置設(shè)計(jì)理論研究（英文）（英文）DESIGNTHEETICALANALYSISSTUDYOFTHEBUOYANCYBASED3DENTITYMEASUREMENTDEVICE研究生姓名王道明指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)孫寧教授申請(qǐng)學(xué)位門(mén)類(lèi)工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)科、專(zhuān)業(yè)機(jī)械電子工程提交論文日期2006年4月論文答辯日期2006年6月年月日摘要I摘要摘要實(shí)體的三維測(cè)量與CAD模型的重構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)外反求工程研究中的焦點(diǎn)問(wèn)題。本課題對(duì)基于浮力測(cè)量的三維實(shí)體非接觸測(cè)量裝置及其重構(gòu)算法的研究，具有重要的理論意義與廣闊的應(yīng)用前景。本文主要對(duì)課題中浮力測(cè)量涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。總結(jié)了目前三維測(cè)量與重構(gòu)技術(shù)的特點(diǎn)，指出了本測(cè)量裝置的基本工作原理與系統(tǒng)組成。通過(guò)液體表面張力試驗(yàn)，選取無(wú)味煤油為浮力測(cè)量載體。設(shè)計(jì)了電子天平數(shù)據(jù)采集程序，實(shí)現(xiàn)與PC的通信。構(gòu)建基于浮力測(cè)量的二維輪廓計(jì)算模型，對(duì)其重構(gòu)算法進(jìn)行了初步研究。應(yīng)用有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)理論和機(jī)電一體化CADCAE集成設(shè)計(jì)方法，從保證裝置的測(cè)量精度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、振動(dòng)特性等要求出發(fā)，對(duì)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析與改進(jìn)。對(duì)橫桿支點(diǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體建模與靜力學(xué)分析，應(yīng)用不同算法，得到其應(yīng)力和位移分布規(guī)律。對(duì)橫桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到優(yōu)化后截面參數(shù)。設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)支架，并對(duì)其進(jìn)行有限元分析，得到其應(yīng)力、位移等靜態(tài)特性參數(shù)和前五階固有頻率及相應(yīng)振型等動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。分析結(jié)果表明，裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)滿足裝置對(duì)強(qiáng)度和測(cè)量精度控制的要求。本文研究為裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與測(cè)量實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)、測(cè)量誤差的補(bǔ)償與控制系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定提供了重要的參考依據(jù)，為課題組三維重構(gòu)算法研究作了進(jìn)一步充實(shí)，對(duì)類(lèi)似機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與有限元分析也具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞三維測(cè)量，浮力，重構(gòu)算法，有限元分析

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簡(jiǎn)介：隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，對(duì)自然景觀的動(dòng)態(tài)模擬引起了人們的普遍關(guān)注，尤其是自然水流現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)模擬，目前成為了國(guó)際上研究的熱門(mén)課題之一。本課題是王快西大洋兩庫(kù)連通跨流域調(diào)水工程動(dòng)態(tài)可視化模擬的一部分，也是最關(guān)鍵的部分。通過(guò)建立基于流體動(dòng)力學(xué)NS淺水波方程的自適應(yīng)仿真模型，為王快～西大洋調(diào)水工程的決策、施工提供直觀的三維實(shí)景平臺(tái)，為建立更高層次的水量調(diào)度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型提供技術(shù)支持。對(duì)于采用物理模型的動(dòng)態(tài)水流的模擬，國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用數(shù)學(xué)函數(shù)構(gòu)造法求解，該法得到的水波僅適于做靜態(tài)水波圖像。本文從水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的淺水波方程N(yùn)AVIERSTOKES方程入手，用復(fù)合有限差分法、有限體積法中的ROEMUSCL方法分別求解該方程，最后將求得的數(shù)值解用OPENGL進(jìn)行動(dòng)態(tài)可視化后處理，經(jīng)過(guò)這樣處理后的水波不僅能得到靜態(tài)水波圖像，且能動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)時(shí)刻不同的波形。要得到逼真的水流動(dòng)畫(huà)，其中一個(gè)關(guān)鍵性的方面在于要模擬出水流在各個(gè)時(shí)刻的形態(tài)。本論文用干擾模型來(lái)控制水波的產(chǎn)生和模擬各種類(lèi)型的波，從而能夠逼真地繪制出水流動(dòng)畫(huà)。在本文的水流模型中水表面看作一個(gè)高度場(chǎng)，水流整體可以按微元的觀點(diǎn)看成由一系列豎直水柱拼接而成。在對(duì)水流畫(huà)面的生成中，利用OPENGL這一繪圖工具將算得的每個(gè)時(shí)間步的數(shù)據(jù)可視化，從而可以看到水流的運(yùn)動(dòng)形態(tài)畫(huà)面。最后，文中對(duì)一些常見(jiàn)的水流現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，包括滴水漣漪、雨中水池水面、傾斜水躍等水流現(xiàn)象。本論文的第一部分介紹水流模擬課題方面的現(xiàn)狀及人們所采用的方法；第二部分具體地介紹如何利用復(fù)合有限差分法和有限體積法分別求解淺水波方程得到水波的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，以及如何利用干擾模型擾動(dòng)方程的數(shù)值解來(lái)產(chǎn)生各種形狀的水波；第三部分用實(shí)驗(yàn)介紹文中模擬的一些水流現(xiàn)象。

簡(jiǎn)介：本文旨在利用VISUALIZATIONTOOLKITVTK工具在三維可視化技術(shù)上的表現(xiàn)力，研究其在三維地形可視化過(guò)程中的應(yīng)用。本文主要研究三維地形可視化中的數(shù)字地形模型與獨(dú)立建筑物模型之間的匹配，試圖解決在三維地形可視化表現(xiàn)時(shí)由于地形起伏，地物模型的下底面通常是平面和地形表面通常是規(guī)則格網(wǎng)或不規(guī)則三角網(wǎng)之間無(wú)法無(wú)縫幾何集成的問(wèn)題，從而提高可視化效果，優(yōu)化主要以建筑物為研究對(duì)象的三維地理信息系統(tǒng)的可視化部分。具體方法是將地物模型底面多邊形作為地形表面的參考條件，將其構(gòu)造點(diǎn)以一定規(guī)則添加到地面模型的構(gòu)造點(diǎn)中對(duì)地面模型格網(wǎng)進(jìn)行三角重剖分，使接合面與地形模型表面無(wú)縫結(jié)合。實(shí)例設(shè)計(jì)中針對(duì)獨(dú)立的建筑物模型和規(guī)則格網(wǎng)地形模型進(jìn)行測(cè)試，采用不規(guī)則多邊形表示地物模型底面，作為地面模型格網(wǎng)的參考條件，測(cè)試其三維可視化效果和效率。

簡(jiǎn)介：三維非均勻介質(zhì)體電磁特性的研究對(duì)天線罩、電磁隱身、地下目標(biāo)探測(cè)以及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域都具有重要意義。針對(duì)不同電尺寸的三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)非均勻介質(zhì)體的電磁問(wèn)題，本文深入研究了體積分方程矩量法VIEMOM及物理光學(xué)PO法的快速計(jì)算技術(shù)，在復(fù)雜介質(zhì)目標(biāo)CAD建模及網(wǎng)格剖分、VIEMOM快速算法、薄層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的快速分析方法以及電大尺寸雷達(dá)罩的PO快速分析技術(shù)等方面取得了進(jìn)展，并自主開(kāi)發(fā)了快速分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)天線罩電磁特性的應(yīng)用軟件。1精確建立目標(biāo)的幾何模型并獲取網(wǎng)格剖分?jǐn)?shù)據(jù)是電磁問(wèn)題數(shù)值分析的必要前提。本文借助成熟的CADCAM商用化軟件，針對(duì)復(fù)雜曲面外形多層結(jié)構(gòu)等三維介質(zhì)目標(biāo)的精確建模和網(wǎng)格自動(dòng)剖分問(wèn)題，通過(guò)基于分界面生成實(shí)體模型的方法，有效地解決了在復(fù)雜形狀分界面處四面體網(wǎng)格的匹配問(wèn)題，為任意多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的電磁分析提供了準(zhǔn)確的幾何數(shù)據(jù)文件?；贑AD商用軟件并結(jié)合自行編寫(xiě)的專(zhuān)用程序，提出了一種具有通用性的非規(guī)則外形變厚度天線罩內(nèi)表面的幾何建模方法，并應(yīng)用于現(xiàn)代復(fù)雜結(jié)構(gòu)雷達(dá)罩的實(shí)體模型的建立。2在非均勻介質(zhì)體積分方程矩量法VIEMOM分析中實(shí)現(xiàn)了多層快速多極子算法MLFMA加速技術(shù)，大大地提高了VIEMOM分析任意三維非均勻介質(zhì)體的計(jì)算效率，降低了內(nèi)存需求。提出了一種高效的求解矩量法方程組的近場(chǎng)預(yù)條件技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，并應(yīng)用于VIEMOMMLFMA中，有效地改善了大型矩陣方程迭代求解的收斂速度。此外，在迭代過(guò)程中，當(dāng)相對(duì)留數(shù)誤差達(dá)到一定的臨界值時(shí)，采用近似矩陣向量乘積方法，減少單步的迭代時(shí)間，從而大大減少整個(gè)迭代過(guò)程的計(jì)算時(shí)間。計(jì)算實(shí)例表明，采用這兩種加速技術(shù)，能夠十分有效地提高VIEMOM大型矩陣方程GMRES迭代求解速度。3研究了VIEMOM在分析介質(zhì)目標(biāo)頻域特性和角度域響應(yīng)時(shí)的兩種快速計(jì)算技術(shù)。在頻域內(nèi)，通過(guò)在VIEMOMMLFMA中引入有理函數(shù)插值相技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了不同頻率點(diǎn)上近場(chǎng)阻抗矩陣元素的快速填充，有效地提高了VIEMOM分析寬帶問(wèn)題的計(jì)算效率。對(duì)于相控陣天線寬角掃描激勵(lì)情況，提出了一種求解介質(zhì)目標(biāo)電通量展開(kāi)系數(shù)的快速方法，分析其角度域響應(yīng)問(wèn)題。通過(guò)建立VIEMOM中的電通量展開(kāi)系數(shù)與波束掃描角的關(guān)系式，根據(jù)波束掃描角直接求解展開(kāi)系數(shù)，避免了在不同入射角條件下重復(fù)求解VIEMOM大型矩陣方程的過(guò)程，極大地提高了計(jì)算效率。4應(yīng)用將三重體積分方程VIE退化為二重面積分方程SIE的技術(shù)并結(jié)合MLFMA，有效地解決了薄層介質(zhì)結(jié)構(gòu)電磁特性的快速分析問(wèn)題。利用薄層介質(zhì)中非掠入射情況下，場(chǎng)量切向分量占優(yōu)和沿法線方向近似不變的特點(diǎn)，將三重VIE退化為二重SIE，不僅降低了數(shù)值積分的復(fù)雜度，而且大大減少了未知元數(shù)目，避免了超薄介質(zhì)層的實(shí)體建模和四面體網(wǎng)格剖分困難、難于直接采用VIEMOM分析的問(wèn)題。在退化的SIE矩量法分析中，還對(duì)其實(shí)現(xiàn)了MLFMA加速技術(shù)，進(jìn)一步提高了計(jì)算效率。在此基礎(chǔ)上，建立了薄層介質(zhì)結(jié)構(gòu)退化的SIE與傳統(tǒng)的理想導(dǎo)體SIE的耦合積分方程，應(yīng)用于薄殼介質(zhì)罩與線天線及其金屬載體一體化的電磁特性的快速分析計(jì)算。5基于PO原理，結(jié)合CADCAM技術(shù)，研究并實(shí)現(xiàn)了電大尺寸復(fù)雜外形多層介質(zhì)體電磁特性的快速分析技術(shù)。導(dǎo)出了具有半解析形式的面元散射場(chǎng)的PO計(jì)算公式，降低了目標(biāo)表面剖分尺度要求，減少了計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存消耗。采用了口徑積分表面積分AISI分析非規(guī)則外形變厚度的電大尺寸雷達(dá)罩的電性能，并結(jié)合射線追蹤法解決了由反射場(chǎng)引起的鏡像瓣的快速計(jì)算問(wèn)題。最后，建立了弱耦合的PO與VIEMOM及其快速算法的混合技術(shù)模型，為分析電大尺寸薄層介質(zhì)結(jié)構(gòu)與電小尺寸復(fù)雜介質(zhì)體的組合目標(biāo)的散射特性打下了基礎(chǔ)。6針對(duì)具體的工程需求，借助于前面所介紹的復(fù)雜目標(biāo)的幾何建模以及網(wǎng)格離散技術(shù)，開(kāi)發(fā)了適應(yīng)于復(fù)雜外形、復(fù)雜介質(zhì)結(jié)構(gòu)的雷達(dá)罩的電性能分析的工程應(yīng)用軟件。該軟件系統(tǒng)集成了VIEMOM、MLFMA、大型矩陣快速求解技術(shù)以及AISI技術(shù)結(jié)合射線追蹤技術(shù)的核心算法，具有計(jì)算精度高、對(duì)罩體形狀和材料構(gòu)造的通用性強(qiáng)、支持多種激勵(lì)方式、工程參數(shù)提取方便等特點(diǎn)，可應(yīng)用于不同電尺寸規(guī)模的復(fù)雜天線罩電性能的快速分析計(jì)算。

簡(jiǎn)介：由于現(xiàn)代醫(yī)療影像設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，再加上醫(yī)學(xué)圖像固有的復(fù)雜性，使得三維重建需要處理的數(shù)據(jù)量也逐漸增大，因此優(yōu)化繪制算法、加快處理速度就變得十分重要。三維體繪制算法是將體數(shù)據(jù)按一定采樣和映射規(guī)則直接繪制得到圖像的，生成的圖像具有更豐富的表現(xiàn)力。三維體繪制算法是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。三維醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)通?？煞譃槊胬L制和體繪制兩大類(lèi)。與面繪制相比，體繪制算法不僅能夠表現(xiàn)物體表面信息，而且還能夠可視化物體內(nèi)部信息，是本文的研究重點(diǎn)。本文主要研究了體繪制中的光線投射算法和錯(cuò)切變形算法。首先詳細(xì)分析了光線投射算法的基本原理，深入研究了數(shù)據(jù)分類(lèi)、顏色和不透明度賦值、PHONG光照模型、深度調(diào)制、重采樣和三線性插值、空間變換、投影變換、圖像合成等關(guān)鍵技術(shù)。最后，針對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中存在很多空體素的特點(diǎn)，提出了一種跳躍式光線投射算法。對(duì)于每個(gè)空體素，記錄它與最近非空體素的距離。在光線投射過(guò)程中，可將該距離作為前進(jìn)的步長(zhǎng)，在這個(gè)距離范圍內(nèi)沿各個(gè)方向前進(jìn)光線都將不再遇到空體素，這樣就相當(dāng)于跳過(guò)了空體素。該算法可以節(jié)省傳統(tǒng)的光線投射算法中花費(fèi)在空體素計(jì)算上的時(shí)間，提高了繪制速度。接下來(lái)，本文深入分析了錯(cuò)切變形體繪制算法的理論基礎(chǔ)，著重研究了主視軸選取、錯(cuò)切變換、置換、變形矩陣計(jì)算以及因式分解等相關(guān)問(wèn)題。提出了簡(jiǎn)化光照模型，節(jié)省了大量的計(jì)算時(shí)間，提高了繪制效率對(duì)雙線性插值方法加以改進(jìn)，以提高繪制圖像的質(zhì)量綜合改進(jìn)后，在保證繪制圖像質(zhì)量的前提下，達(dá)到了提高算法繪制速度的目的。最后，利用VC60在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)完成了交互式醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)三維重建的基本功能，并對(duì)本文提出的加速算法進(jìn)行驗(yàn)證，取得了良好的效果。

簡(jiǎn)介：室壁瘤為冠心病心肌梗塞患者臨床常見(jiàn)并發(fā)癥之一準(zhǔn)確評(píng)價(jià)患者左心室功能對(duì)其治療有重要指導(dǎo)作用。傳統(tǒng)M型和二維超聲心動(dòng)圖為目前臨床常見(jiàn)評(píng)價(jià)左室容積與功能的方法傳統(tǒng)二維超聲心動(dòng)圖測(cè)定左心室容積是對(duì)心腔形狀作幾何學(xué)假設(shè)測(cè)定心室經(jīng)線和面積帶入相應(yīng)的幾何公式計(jì)算左心功能。但由于室壁瘤形成后心室形態(tài)結(jié)構(gòu)不規(guī)則梗死范圍及受累節(jié)段不同難以真實(shí)、準(zhǔn)確反映心肌梗塞后室壁瘤形成的左心室功能。目前實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖REALTIMETHREEDIMENSIONALECHOCARDIOGRAPHYRT3DE能實(shí)時(shí)采集、同步顯示三維圖像觀察心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)及各結(jié)構(gòu)毗鄰空間位置且不依賴(lài)幾何模型假設(shè)能對(duì)心臟各腔室容積進(jìn)行測(cè)定?，F(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于臨床及科研。本研究旨在探討RT3DE在心梗后室壁瘤患者中的應(yīng)用包括2部分。第一部分應(yīng)用RT3DE測(cè)量室壁瘤組、心梗阻及正常對(duì)照組左室容積及心功能比較3組間差異并且分析三組SIMPSON法測(cè)得射血分?jǐn)?shù)與三維射血分?jǐn)?shù)相關(guān)第二部分應(yīng)用RT3DE全容積FULLVOLUME顯像法及其定量分析技術(shù)測(cè)量室壁瘤容積并分析室壁瘤容積與左室射血分?jǐn)?shù)LVEF關(guān)系。第一部分應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)室壁瘤患者左室整體功能應(yīng)用RT3DE全容積模式采集23例心梗后并室壁瘤者、14例心梗未合并室壁瘤患者左室三維數(shù)據(jù)包括左室舒張末期容積EDV、左室收縮末期容積ESV及三維左室射血分?jǐn)?shù)3DLVEF并根據(jù)體表面積BODYSURFACEAREABSA標(biāo)準(zhǔn)化左室容積計(jì)算左室舒張末期容積指數(shù)EDVI及收縮末期容積指數(shù)ESVI。2組各容積指標(biāo)分別與正常組比較并且分析各組二維SIMPSON法測(cè)得左室射血分?jǐn)?shù)LVEF與三圍測(cè)得射血分?jǐn)?shù)相關(guān)性。結(jié)果顯示室壁瘤組、心梗組測(cè)得EDV、ESV、EDVI、ESVI均較正常組高3DLVEF較正常組低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P第二部分探討實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖室壁瘤患者室壁瘤容積對(duì)左室整體功能的影響應(yīng)用RT3DE全容積模式采集23例心梗后并室壁瘤者左室三維數(shù)據(jù)勾畫(huà)室壁瘤容積估算室壁瘤體收縮期AESV及舒張期容積AEDV分析室壁瘤容積與左室射血分?jǐn)?shù)的相關(guān)性。結(jié)果顯示室壁瘤瘤體舒張期容積及收縮期容積均與心功能呈負(fù)相關(guān)舒張期R0768收縮期R0776P結(jié)論1、室壁瘤組、心梗組在EDV、ESV、EDVI、ESVI及3DLVEF與正常組有明顯差異。室壁瘤組與心梗組亦有差異性。SIMPSONLVEF與3DLVEF相關(guān)性好。2、室壁瘤瘤體容積收縮期、舒張期與左室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)隨室壁瘤容積增大心功能下降。RT一3DE可用于測(cè)量室壁瘤瘤體容積評(píng)估室壁瘤患者左室功能。