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文献检索:
  • 耦合无网格迦辽金与质点弹簧实现软组织形变仿真 免费阅读 收费下载
  • 软组织形变仿真是虚拟手术系统的关键技术.针对目前软组织形变仿真方法存在的问题,基于黏弹性力学模型提出了无网格伽辽金(EFG)与质点弹簧(MS)耦合的软组织形变仿真方法.在手术区域即大变形和拓扑改变区域采用EFG,其他区域采用MS方法,2个区域之间建立过渡单元;在过渡单元内建立过渡节点,根据过渡节点必须满足位移和力平衡条件来实现2个区域的无缝耦合.对人体肝脏的形变仿真实验结果表明,该方法是有效的.
  • 凸多面体连续碰撞检测的运动轨迹分离轴算法 免费阅读 收费下载
  • 针对凸体间的连续碰撞检测,在距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthi distance algorithm,GJK)基础上,提出一种采用运动轨迹分离轴计算的线性连续碰撞检测算法.该算法首先采用支撑点和投影技术,剔除必定不发生碰撞的物体,以加速碰撞检测的速度;然后, 对可能发生碰撞的物体,计算2个凸体的Minkowski差集,所形成的凸包与运动路径执行GJK分离轴算法,实现在整个时间区间内一次性完成碰撞检测任务;最后,采用几何方法以及超平面与射线求解方式计算射线与凸体边界近交点,确定出第一次发生碰撞位置,并调整运动物体位置,完成碰撞响应过程.该算法不需要构造扫掠体,连续检测过程中不需要凸体间的求交计算.将文中算法应用于物体方向包围盒的连续碰撞检测,算法分析和实验结果表明,该算法对包围盒的连续碰撞检测具有较高检测精度和响应速度.
  • 基于智能手机的三维交互技术研究 免费阅读 收费下载
  • 利用智能手机的多通道输入和输出功能可为解决大屏幕远距离交互提供了一条有效途径.通过分析大屏幕远距离交互的特点,给出了一个基于智能手机的三维交互框架;针对利用惯性传感器的计算智能手机空间姿态问题,结合交互的特点提出了一种实时、快速、准确地解算手机的空间姿态的算法;基于手机的空间姿态和触摸交互,针对大屏幕交互中二维交互与三维交互分别设计了2类交互技术,并给出3个应用实例.最后通过实验对这3个实例进行了实验评估,结果表明智能手机在大屏幕、远距离交互中是合理与有效.
  • 一种颜色仿射变换下的局部特征描述子 免费阅读 收费下载
  • 提出一种颜色仿射变换下局部特征的描述子,它分别处理特征点邻域内每个像素的RGB 3个颜色通道,并利用仿射不变量计算每个颜色通道的仿射梯度;为控制特征点处描述子的维数,根据邻域内像素到特征点的距离和相对特征点主方向的角度对特征点邻域内的仿射梯度进行累加,构成局部特征点的特征描述子.所提出的特征描述子增强了特征点对光度变化和仿射变换的不变性,提高了图像局部特征匹配的准确度;并通过一组典型图像的特征点匹配实验验证了其有效性.
  • 鼻子区域检测与三维人脸姿态自动化校正 免费阅读 收费下载
  • 在许多三维人脸应用中,人脸姿态校正是数据预处理过程中的重要一步.针对三维人脸顶点法向量的分布特性,提出一种基于鼻子区域检测的三维人脸姿态自动化校正方法.首先,对三维人脸顶点法向量进行无监督聚类,将具有相似属性的三维人脸顶点聚集到一类;然后提出一种基于无向图的三维人脸分割算法,将三维人脸分割成为若干区域,每个区域使用平均自旋图描述;再使用支持向量机分类器挑选鼻子区域,并根据模板三维人脸的姿态,对输入人脸进行三维仿射变换;最后通过迭代最近点算法获得精确的姿态校正结果.实验结果表明,该方法优于已有方法.
  • 基于点对匹配的印刷电路板CT图像配准方法 免费阅读 收费下载
  • 针对PCB CT图像在拼接时存在较多相似区域无法有效配准的问题,提出一种基于点对匹配的方法.首先根据邻近特征点生成特征点对,并简化一种快速低维的特征描述子KPB-SIFT来描述特征点对,然后通过规定点对方向和点对分类匹配降低误匹配,最后给出一种匹配点方向约束条件,并基于该条件提出一种错误匹配点抑制算法提取正确匹配点.实验结果表明,该算法在保持较低时间复杂度的同时,匹配正确率达到95.58%,能够提取较多均匀分布的正确匹配点,从而能有效地解决PCB CT图像的配准问题.
  • 与颜色空间选择无关的肤色检测方法 免费阅读 收费下载
  • 针对当前肤色检测方法中如何选择合适的颜色空间和高准确率伴随高误报率的问题,提出一种基于柔性神经树的肤色检测方法.该方法随机生成不同结构的柔性神经树,在评估函数的约束下使用基于语法引导的遗传算法进行结构优化,同时使用粒子群优化算法对参数进行优化,最终获得最优肤色模型.优化过程保留了结构简单和具有较好性能的个体,使得训练得到的肤色模型保留了颜色空间中贡献较大的特征分量.在Compaq和ECU数据库上的实验结果表明,文中方法分别获得了92.27%和90.79%的准确率以及6.16%和9.71%的误报率,优于其他主流肤色检测方法,且对复杂环境下肤色细节的检测有较好的效果.
  • 应用模拟海杂波图像反演海面风场算法研究 免费阅读 收费下载
  • 针对传统灰度模型光流法计算海面风场误差较大的问题,提出了改进海面风场反演算法,该算法包含2部分:一是根据航海雷达图像特点,提出了基于灰度和梯度不变模型光流法的海面风向反演算法,并应用直方图统计光流场计算主风向;二是应用BP网络建立风速与雷达散射截面、电磁波方向与风向的非线性模型,据此计算风速.最后应用模拟、实测图像开展实验,对风向和风速反演结果进行比对、分析.实验结果表明,航海雷达具有很高测量风速、风向的能力,同时也验证了文中算法的可行性.
  • 改进的字符图像细化算法 免费阅读 收费下载
  • 针对现有并行细化算法中存在的细化不完全、二像素宽斜线细化畸变等问题,提出一种改进的细化算法.首先对二值图像构造了一组保留模板和消除模板,采用算术逻辑运算对图像进行初步细化,并结合保留模板匹配将二像素宽斜线予以保留;再利用消除模板匹配进一步删除斜线上的冗余像素,得到8连接的单像素图像.针对字符图像的实验结果表明,文中算法能够有效地避免二像素宽斜线的细化畸变,保持了原图像的拓扑结构,实现图像的完全细化.
  • 双重自适应码本模型在运动目标检测中的应用 免费阅读 收费下载
  • 针对经典码本模型在复杂环境下的前景检测存在自适应动态背景能力不足的问题,提出一种双重自适应码本模型算法.该算法分别对前景和背景进行建模和更新,使得前背景可以在预设参数的控制下进行相互转换,消除了背景变化造成的虚影现象;根据命中次数对模型码本中码字的位置进行快速冒泡排序,提高了活动码字首次匹配成功的概率;利用短时滑动窗口的方法对像素变化信息进行存储,实现了像素的均值及偏差的快速实时跟踪,解决了动态背景的模型自适应问题.实验结果表明,文中算法具有较好的检测效果和实时性能,适用于复杂环境条件下的前景目标检测.
  • 保持边界的地形网格简化算法与组织格式 免费阅读 收费下载
  • 针对目前大范围地形绘制中对地形块间裂缝进行图元级精确修补会额外占用计算机资源,或者进行简单视觉掩饰而导致几何与纹理空间缺乏连贯性的问题,基于Melax快速网格简化算法,提出了保持边界的边折叠地形简化算法.首先定义了保持点与控制点概念,给出保持点的数量选择方法与控制点的精简策略,并通过改进边折叠规则和代价计算公式实现了边界不变的网格简化;然后按聚类层次结构表示思想,将简化网格与原规则网格层叠组织,以顶点索引方式保证地形整体快速批量操作,构造出一种具有保持边界特性的地形格式.实验结果证明,该算法在保持地形边界的同时,能有效地缓解边界图元稠密现象,且比Melax算法更好地保留了地形特征;在此基础上形成的地形格式,在飞行模拟测试中既可保证较高帧率,又显示出无缝拼接平滑过渡的良好视觉效果.
  • 计算机辅助牙齿隐形正畸系统 免费阅读 收费下载
  • 针对牙齿隐形正畸术依赖于预先排齐错位牙齿的需求,提出了包括牙齿形状建模以及虚拟矫治2个部分的完整的计算机辅助牙齿隐形正畸系统.该系统的输入是由光学扫描获得的牙颌数字模型,输出用于快速成型加工的中间母模模型,主要包括牙齿分割、牙齿修复、牙齿运动设计、牙龈变形、矫治方案制定以及虚拟咬合等环节.基于牙颌模型的几何特征,采用两步牙齿模型分割方法:首先确定分割区域,进而利用控制曲线裁切获得光滑边界;对于相邻牙齿之间的缺失区域,利用控制曲线网指定曲面位置约束,并利用微分坐标方法重建;采用移动最小二乘插值解决牙龈变形中由于求解大规模线性系统而导致的消耗内存过多问题.该系统是生产隐形矫治器的关键步骤,同时也为医生诊断病情提供了可视化虚拟环境.近50例临床试验结果表明,该系统能够有效地进行牙齿矫治,并正在进行产业化.
  • 人脸动画关键点最优化算法 免费阅读 收费下载
  • Thin-shell变形算法基于一组控制点的位移计算所有顶点的位移,不同的控制点集合会得到不同的重构结果.为了使该变形算法更精确地重构人脸表情动画,基于该算法,提出一种最优控制点计算方法.首先将计算人脸变形最优控制点问题建模,以最小化thin-shell变形算法的重构误差为目标,提出一种自适应前后向贪婪策略学习最优化控制点,称为人脸动画关键点;通过引入边界约束、对称性约束以及多分辨率性,使得所提出的关键点具有通用性.实验结果证明,所提出的人脸动画关键点方法在仿真数据和真实数据上可以有效地获取关键控制点和重构人脸动画.
  • GPU加速的多分辨率几何图像快速绘制方法 免费阅读 收费下载
  • 为实现多分辨率几何图像的高效逼真绘制,将满足饱和性质的层次包围球概念与基于屏幕空间的误差判据思想引入到节点误差测度函数的设计中,提出一种适用于视点相关几何图像的节点误差测度函数.针对传统多分辨率几何图像裂缝消除算法复杂、难以用GPU加速的问题,使用正切函数控制顶点偏移;在GPU上快速消除几何图像四叉树结构的不同分辨率节点绘制时出现的裂缝,实现了节点间网格的快速平滑过渡.实验结果证明,该节点误差测度函数能实现几何图像四叉树节点的精确选择,三维模型特征保持明显;裂缝处理算法易于GPU实现,能获得较高的帧率.
  • 直线网格B样条混合滤波GPU光线投射 免费阅读 收费下载
  • 为了快速、高质量地绘制直线网格,提出B样条混合滤波方法,实现加速网格,并将其应用到直线网格GPU光线投射.证明了三次B样条基函数导数的符号性质, 进而证明用快速三次滤波方法(S&H方法)计算非均匀B样条函数的导数会出现误差.据此,在光线积分计算中,如果条件允许, 采用S&H方法; 否则采用基于B样条基本公式的滤波方法.另外,证明三次B样条函数导数的范围,以实现梯度量调制和加速网格;在光线积分计算中,利用梯度量调制表现物质的分界面;利用加速网格,跳过无效积分步,加快绘制速度.实验结果表明, 采用混合滤波的直线网格GPU光线投射方法能消除S&H方法导致的走样现象; 与基于B样条基本公式的绘制方法相比,该方法更快;如果模拟或测量的物体本身是光滑的, 该方法能快速反映其真实特征.
  • 基于向量角分线的离散刀轨环子域分割算法 免费阅读 收费下载
  • 为提高环切加工刀轨质量及生成效率,提出一种基于向量角分线的二维截面轮廓子区域的分割算法.结合Voronoi图的全局分解思想,通过改进中轴线中对多边形凹顶点的不均等处理的拓扑结构,提出有效向量角分线的概念;通过判断向量角分线交点的属性来合并角分线,同时生成子域结点关系树,最终把离散刀轨环分割成隶属于每个边界元素的子区域,并在子区域基础上生成无自交的等距线.实验结果表明,该算法运行高效,可提高刀位轨迹生成的效率和质量,并改善产品的加工性能.
  • 使用系数矩阵变换极性转换的MPRM电路面积优化 免费阅读 收费下载
  • 为缩短布尔函数系统混合极性Reed-Muller(mixed-polarity Reed-Muller, MPRM)电路面积优化过程的时间,提出了能在任意极性值的MPRM间进行极性转换的系数矩阵变换方法.使用系数矩阵表示布尔函数系统,通过对系数矩阵进行分隔,使用置换和折叠操作完成MPRM极性转换以加快极性转换速度;在此基础上,给出了适用于较大规模MPRM电路的面积优化算法,其中使用遗传算法进行极性空间搜索,并采用基于最短个体距离的适应度计算方法进一步缩短优化过程中的极性转换时间.实验结果表明,与其他MPRM极性转换方法相比,文中方法能够提高MPRM电路面积优化的速度.
  • 致各位审稿老师的感谢信 免费阅读 免费下载
  • 尊敬的审稿老师:您们好!值此2013年新年来临之际,《计算机辅助设计与图形学学报》编委会及编辑部的全体同志向您恭贺新禧,并敬祝您们在新的一年里身体健康,工作顺利!衷心地感谢各位老师对本刊工作的支持,在新的一年里,我们将继续努力,不断提高期刊质量和服务质量,希望继续得到您们的关爱,把《计算机辅助设计与图形学学报》办得更好.
  • [虚拟现实与交互技术]
    耦合无网格迦辽金与质点弹簧实现软组织形变仿真(刘雪梅[1,2] 毛磊[1] 李运华[2] 郝爱民[3])
    凸多面体连续碰撞检测的运动轨迹分离轴算法(张应中 范超 罗晓芳)
    基于智能手机的三维交互技术研究(张凤军[1] 程龙[1,2] 刘佳升[1] 戴国忠[1] 王宏安[1])
    [图像与视觉]
    一种颜色仿射变换下的局部特征描述子(葛娟[1,2] 曹伟国[1] 周炜[1] 公明[1,2] 刘浏[1,2] 李华[1,2])
    鼻子区域检测与三维人脸姿态自动化校正(孙圣鹏 宋明黎 卜佳俊 陈纯)
    基于点对匹配的印刷电路板CT图像配准方法(管士勇 童莉 闫镔 陆利忠)
    与颜色空间选择无关的肤色检测方法(徐涛[1,2] 冯志全[1,2] 吴鹏[1,2])
    应用模拟海杂波图像反演海面风场算法研究(袁赣南[1] 贾瑞才[1,3] 乔立伟[2] 范志超[1] 于磊磊[1])
    改进的字符图像细化算法(韩建峰 宋丽丽)
    双重自适应码本模型在运动目标检测中的应用(姜柯 李艾华 苏延召)
    [图形与可视化]
    保持边界的地形网格简化算法与组织格式(刘思江 翁璐斌 秦树鑫 杨一平 蒋永实)
    计算机辅助牙齿隐形正畸系统(范然[1] 钮叶新[2] 金小刚[1] 顾书华[2] 施洁珺[3] 王慧明[3])
    人脸动画关键点最优化算法(祝铭阳 孙怀江)
    GPU加速的多分辨率几何图像快速绘制方法(聂俊岚 刘硕 郭栋梁 王艳芬)
    直线网格B样条混合滤波GPU光线投射(袁斌)
    [数字化设计与制造]
    基于向量角分线的离散刀轨环子域分割算法(杨峰[1] 廖文和[1] 戴宁[1] 张长东[1] 郭保苏[1] 孙玉春[2])
    [VLSI设计与测试及电子设计自动化]
    使用系数矩阵变换极性转换的MPRM电路面积优化(卜登立[1,2] 江建慧[1])
    [学术信息]
    致各位审稿老师的感谢信
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