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建筑物三维模型重建的方法与实现

建筑物三维模型重建的方法与实现

作者：贾棋大连理工大学

学位级别：硕士

利用激光扫描仪获取的数据进行模型的三维重建是数字游戏、古建筑保护等领域的研究热点，并且具有广泛的应用前景。近年来随着激光扫描仪成本的降低和激光扫描技术的发展，基于激光扫描数据的建筑物模型重建技术吸引了越来越多人的研究... 详细信息

利用激光扫描仪获取的数据进行模型的三维重建是数字游戏、古建筑保护等领域的研究热点，并且具有广泛的应用前景。近年来随着激光扫描仪成本的降低和激光扫描技术的发展，基于激光扫描数据的建筑物模型重建技术吸引了越来越多人的研究兴趣。然而，由于真实场景的高度复杂性，使得重建出逼真而准确的三维模型仍存在着许多的问题和挑战。本文以与大连泰康公司合作的三维模型重建系统为背景，重点对建筑物表面的生成技术进行研究。在建筑物初始模型建立方面，详细研究了模型重建各步骤的关键技术。首先运用扫描匹配的方法实现了车辆的局部定位，然后利用GPS全球卫星定位系统完成了车辆的全局定位，实现了建筑物模型初始点云的建立。为提取建筑物表面数据并移除杂点的影响，综合运用了数据配准、滤波、平滑等技术对建筑物的初始点云数据进行预处理。进一步应用目前最先进的三维点云处理软件Rapidform对点云模型进行处理，实现了对建筑物模型的网格化。在建筑物网格化简技术方面，总结和比较了目前流行的多种网格化简方法，重点分析了边折叠法。根据建筑物表面网格的特点，改进了原有的代价计算方法，消除了狭长三角形的影响，有效的维持了建筑物模型特征。该方法在保证表面模型框架基本不变的前提下，在一定程度上减少了三角形网格数目并且保留了部分细节特征，尤其适用于具有大量网格的三维建筑物模型化简。在楼体表面纹理修补技术方面，深入分析了目前较流行的基于样例修补(Inpainting)的图像纹理修补方法。重点讨论了Criminisi方法的原理，并将目前最成熟的抠像技术应用到纹理修补的方法中，使针对较复杂的目标物的提取成为可能。此外，为减少计算时间、提高修补效果，本文结合模糊聚类的图像分割方法实现了分区修补的目的。经过改进，该方法可以处理用于建筑物表面贴图的图像，移除图像中的遮挡物体，有效的还原建筑物表面纹理特征的原貌。

关键词：三维建模网格化简纹理修补

基于交比上下文的层次化形状特征提取及匹配算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2015年第12期27卷 2247-2255页

作者：贾棋刘宇樊鑫郭禾高新凯大连理工大学软件学院大连116621 Leiden Institute of Advanced Computer Science Leiden University

针对视角变换下的形状识别问题,提出一种基于交比上下文关系的层次化形状特征提取及匹配算法.首先通过由粗到精的采样方式建立层次化的形状特征描述子,实现对形状从整体到局部的描述关系;其次通过对传统的交比不变量进行扩展,建立每5个... 详细信息

针对视角变换下的形状识别问题,提出一种基于交比上下文关系的层次化形状特征提取及匹配算法.首先通过由粗到精的采样方式建立层次化的形状特征描述子,实现对形状从整体到局部的描述关系;其次通过对传统的交比不变量进行扩展,建立每5个采样点之间的射影不变关系;最后在形状匹配方面使用动态规划算法计算形状间相似度.实验结果表明,该算法对形状变形具有很好的识别效果,并且计算复杂度低、特征维度小.此外,文中层次化的方法也适用于其他不变量特征,便于和传统的形状特征表示方法进行融合,充分发挥2种描述子各自的优势,具有一定的扩展性.

关键词：形状描述子交比不变量层次化表示形状匹配

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交流型光伏水泵系统的设计与实现

交流型光伏水泵系统的设计与实现

作者：贾棋然东北农业大学

学位级别：硕士

在当前社会宏观发展格局的把控下,全球仍然面临着许多潜在的生存危机,例如化石能源的急剧紧缺、周围环境污染情况的日益严峻,人们不得不对将来能源问题的解决情况寄予密切地关注。由此,新能源的提出与应用为人类带来了新时代的福音。其... 详细信息

在当前社会宏观发展格局的把控下,全球仍然面临着许多潜在的生存危机,例如化石能源的急剧紧缺、周围环境污染情况的日益严峻,人们不得不对将来能源问题的解决情况寄予密切地关注。由此,新能源的提出与应用为人类带来了新时代的福音。其中,太阳能量的合理运用变得更加值得重视。光伏水泵系统作为新能源产业的一项重要应用,具有其自身显著的特点,即零污染、高度可靠等。在阳光充足、地下水流资源富裕的地区,它的采用和推广则更加具有了必要性。总体来说,光伏水泵系统的研究应运而生,在如今社会具有极其突出的意义。简单来说,光伏水泵系统的工作机理,究其本质就是将光、机、电、控制技术等多种学科相互联系和融合在一起的一体化运行机制。本论文研究着重在于光伏水泵系统的构成、机泵与系统的选型、太阳能光伏电池阵列的特性、最大功率跟踪控制策略以及其系统的控制策略等各个方面做出相应的理论分析及设计。本文结合光伏水泵系统的国内外研究情况,对其应用和技术现状进行了深入地了解,提出了一种适用于交流型光伏水泵系统的整体控制策略和运行结构,并使其能够高效运行。还针对光伏水泵系统的太阳能电池部分进行了其工作原理的分析,并对此建立了数学仿真模型。除此之外,其间为了能够最大限度的应用光伏阵列所输出的太阳能量,同时考虑到该交流型系统的逆变过程相对复杂、光伏阵列电压波动范围较大等特点,系统的电机调速部分运用了基于实现方便,思路简单的直流母线电压利用率较高的空间矢量脉宽调制(SpaceVector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法进行调制的变压变频(Varuabke Viktage Varuabke Frequency,VVVF)控制技术。本文通过对不同传统常规算法的一系列理论性分析与比较,并针对光伏阵列输出最大功率点的问题,提出了一种叫做改进型变步长扰动观察法的新型控制算法。无论在Matlab/Simulink的仿真环境里还是整体试验平台下,这个新型算法均能够表现出较为优良的工作运行性能。同时,根据所设计的交流型光伏水泵系统实施的控制策略,对DC/DC升压变换以及DC/AC逆变环节采取不同方式,分别设计出相对应的硬件电路以及相匹配的软件流程,并得出相应的局部硬件部分仿真结果。最后通过采用搭建实验平台和仿真模型的方式,从所设计的系统的模拟实验和仿真结果中可以看出,光伏阵列规模的选取能够使系统可靠运行并达到最大功率点,且系统中的逆变器能够输出三相正弦波(负载电机采用星形连接),电压为220V且波形稳定,既能够满足三相异步电机的运行条件,又能够在应用中带动水泵进行提水作业。整体实验体现该系统的设计能够实现预期的工作目标并且稳定运行。

关键词：光伏水泵系统最大功率点跟踪空间矢量脉宽调制

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基于区域检测和弧筛选的椭圆检测方法

计算机辅助设计与图形学学报 2022年第11期34卷 1784-1794页

作者：贾棋梁景朝王祎薛昕惟樊鑫罗钟铉大连理工大学国际信息与软件学院大连116600

椭圆检测是计算机视觉领域的热点问题,如何快速且准确地检测出椭圆,尤其是分辨率较低的小椭圆,是该问题面临的主要挑战.首先,通过构造不同尺寸椭圆的数据集,将深度学习中的目标检测方法引入椭圆检测过程中,实现对椭圆区域的检测;其次,... 详细信息

椭圆检测是计算机视觉领域的热点问题,如何快速且准确地检测出椭圆,尤其是分辨率较低的小椭圆,是该问题面临的主要挑战.首先,通过构造不同尺寸椭圆的数据集,将深度学习中的目标检测方法引入椭圆检测过程中,实现对椭圆区域的检测;其次,提出了一种基于二次曲线约束的两阶段弧过滤策略,可以有效地检测嵌套椭圆,同时减少漏检和误检的椭圆个数;最后,对于没有检测到椭圆的预估计区域,采用Bicubic插值法扩大该区域,以检测小椭圆.实验结果表明,与现有方法相比,所提方法不仅检测精度有显著提升,检测速度也具有优势.特别是在小椭圆数据集上,所提方法的检测精度与传统方法相比提升约2倍以上.

关键词：椭圆检测特征数区域检测小椭圆检测

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遮挡物体移除与图像纹理修补方法

计算机辅助设计与图形学学报 2008年第1期20卷 43-49页

作者：王宇新贾棋刘天阳李寒郭禾大连理工大学计算机科学与技术系大连116024

以基于样例修补的目标移除方法为基础,改进了基于样本块的图像纹理修补方法.首先将抠像技术应用到目标物的提取过程中,然后使用图像分割的方法实现了分区修补的目的.改进后的方法能够更好地还原图像的线性特征并且减少图像修补的时间.... 详细信息

以基于样例修补的目标移除方法为基础,改进了基于样本块的图像纹理修补方法.首先将抠像技术应用到目标物的提取过程中,然后使用图像分割的方法实现了分区修补的目的.改进后的方法能够更好地还原图像的线性特征并且减少图像修补的时间.在此基础上,根据不同角度的图像可以提供更加丰富的修补信息这一思想,进一步提出一种基于多幅图像的修补方法,并取得了更高质量的修补效果.实验结果表明,该方法不仅能够准确地提取并移除图像上不需要的物体,而且能够有效地修补图像受损区域的纹理和结构.

关键词：图像修补纹理合成抠像技术图像分割

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结合抠像技术的图像分类方法

中国图象图形学报 2011年第6期16卷 1045-1050页

作者：冯振王宇新郭禾贾棋大连理工大学计算机科学与技术学院大连116024 大连理工大学软件学院大连116024

提出一种新的对象分类方法,该方法将抠像技术应用到图像检索领域。给前景层图像块较高的权值,背景层图像块较低的权值,并对图像块按照权值大小排序,图像间内容相似度比较时,首先计算对应权值的图像块间的距离,再将所有块间距离加权累加... 详细信息

提出一种新的对象分类方法,该方法将抠像技术应用到图像检索领域。给前景层图像块较高的权值,背景层图像块较低的权值,并对图像块按照权值大小排序,图像间内容相似度比较时,首先计算对应权值的图像块间的距离,再将所有块间距离加权累加作为图像间距离。新方法的有效性在牛津大学花卉图像集上得到验证,实验结果也表明,相对于传统的计算对应位置的图像块间距离的方法,新方法的检索准确度有明显的优势。

关键词：图像检索抠像空间信息图像块

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儿子的执著感动了我

家庭与家教 2006年第9期 10-11页

作者：贾棋

去年10月中旬,我作出一个令所有人惊讶的选择.那就是让已经升上初中,并且学习成绩还不错的儿子休学去学围棋了.朋友与家人看到我作出这样的决定,都怀疑我是否受了什么刺激,有对我好言相劝的,也有帮我分析利弊的,就是没有一个能支持和理... 详细信息

去年10月中旬,我作出一个令所有人惊讶的选择.那就是让已经升上初中,并且学习成绩还不错的儿子休学去学围棋了.朋友与家人看到我作出这样的决定,都怀疑我是否受了什么刺激,有对我好言相劝的,也有帮我分析利弊的,就是没有一个能支持和理解我的.面对大家的轮番轰炸,我依然坚持我的观点,因为我知道,是儿子对围棋的执著感动了我.我要给儿子一次全身心下棋的机会,否则儿子也许会遗憾一辈子,我会后悔一辈子.

关键词：李老师

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一种实用的运动人体检测与阴影消除方法

系统仿真学报 2009年第S2期21卷 151-153,178页

作者：贾棋郭禾宫宇大连理工大学软件学院大连116620

提出了一种基于视频序列的运动人体检测与阴影消除的方法。首先运用帧差法构建一个自适应的背景模型以达到背景初始化和背景更新的目的。接着运用减背景法实现运动人体的检测。针对光照造成的运动人体阴影区域,通过HSV彩色空间模型的色... 详细信息

提出了一种基于视频序列的运动人体检测与阴影消除的方法。首先运用帧差法构建一个自适应的背景模型以达到背景初始化和背景更新的目的。接着运用减背景法实现运动人体的检测。针对光照造成的运动人体阴影区域,通过HSV彩色空间模型的色度和饱和度信息消除阴影对运动人体检测造成的影响。最后通过形态学的方法对提取出的人体轮廓进行修正。实验证明,该方法对运动人体的检测速度快,具有较强的实时性、鲁棒性。

关键词：运动人体检测背景构造阴影消除形态学

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机器人三维定位系统中关键技术的研究

系统仿真学报 2006年第z1期18卷 99-102,107页

作者：郭禾李寒王宇新贾棋刘天阳唐骏大连理工大学计算机系辽宁大连116023

深入研究了机器人三维定位系统中的扫描匹配及位置信息空间定位技术,提出了一种基于ICP的高效扫描匹配算法。该算法采用滤波,特征提取及非线性迭代的方法在保持扫描匹配的精确度的同时大幅减少了计算时间,弥补了传统ICP算法效率较低以... 详细信息

深入研究了机器人三维定位系统中的扫描匹配及位置信息空间定位技术,提出了一种基于ICP的高效扫描匹配算法。该算法采用滤波,特征提取及非线性迭代的方法在保持扫描匹配的精确度的同时大幅减少了计算时间,弥补了传统ICP算法效率较低以及可能收敛不到全局最优解的缺陷。然后使用在改进算法的基础上引入倾角传感器的方法解决了传统机器人定位系统中存在的不易获取地面坡度信息以及恢复出的机器人空间位置精度较低的问题。

关键词：三维定位扫描匹配特征提取 ICP 线性滤波