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三次b样条曲线的重合判断算法

计算机辅助设计与图形学学报 2013年第5期25卷 674-678页

作者：王文珂李思昆国防科学技术大学计算机学院长沙410073

曲线和曲线求交计算是CAGD领域的一个基本问题,但现有的求交算法都无法处理曲线重合的情况.在2条三次bézier曲线重合判断条件的基础上,提出一种判断2条三次b样条曲线是否重合的算法.对于每条b样条曲线,首先将其分割成若干bézier曲线段... 详细信息

曲线和曲线求交计算是CAGD领域的一个基本问题,但现有的求交算法都无法处理曲线重合的情况.在2条三次bézier曲线重合判断条件的基础上,提出一种判断2条三次b样条曲线是否重合的算法.对于每条b样条曲线,首先将其分割成若干bézier曲线段,然后判断2条bézier曲线段是否可以合并为一段;通过合并bézier曲线段,将2条三次b样条曲线的重合判断问题转化为2组三次bézier曲线段的重合判断问题.文中在理论上证明了该算法的正确性,并通过若干实例验证了其有效性.

关键词：三次b样条曲线重合判断 bézier曲线合并曲线求交

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三次b样条曲线间G^2连续条件

大连理工大学学报 2003年第4期43卷 407-411页

作者：冯仁忠王仁宏大连理工大学数学科学研究所辽宁大连116024

分别讨论了两种类型的三次b样条曲线间的G2连续条件,对这些条件作了几何解释,给出了在保持公共连接点处G2连续的情况下两曲线在连接端的次控制顶点的活动范围,同时还给出了一种特殊情况下的G2连接的局部调整控制顶点方法.

关键词： CAGD 三次b样条曲线 G^2连续曲线拼接光滑拼接局部调整控制顶点方法曲率

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三次b样条曲线拟合的虹膜定位

小型微型计算机系统 2011年第9期32卷 1885-1889页

作者：叶永强沈建新周啸张敏南京航空航天大学机电学院南京210016 四川大学华西口腔医学院成都610041

采用圆检测定位虹膜内外边界的方法是当前虹膜定位的主流算法.当虹膜图像分辨率很高时,圆曲线不能准确地拟合虹膜真实边界,特别是受瞳孔收缩影响很大的内边界.而采用三次b样条曲线能够很好地拟合内边界.为了提高定位效率,首先运用质心... 详细信息

采用圆检测定位虹膜内外边界的方法是当前虹膜定位的主流算法.当虹膜图像分辨率很高时,圆曲线不能准确地拟合虹膜真实边界,特别是受瞳孔收缩影响很大的内边界.而采用三次b样条曲线能够很好地拟合内边界.为了提高定位效率,首先运用质心探测方法分割出瞳孔区域,然后在瞳孔区域中搜索内边界点,采用三次b样条曲线精确拟合内边界;最后利用Can-ny算子检测外边界,并采用圆曲线的最小二乘拟合外边界.运用bath大学虹膜库中的1000幅虹膜图像对该定位算法进行测试,内边界定位时间0.0203s、准确率99.2%;外边界定位时间2.0277s,准确率98.9%,满足准确、高效的定位要求.

关键词：虹膜定位质心探测三次b样条曲线最小二乘拟合

基于改进三次b样条曲线的奶牛点云缺失区域修复方法

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农业机械学报 2018年第6期49卷 225-231页

作者：何东健牛金玉张子儒郭阳阳谭益西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100

奶牛三维点云包含的尺寸和体型等信息对奶牛体型评价、尺寸测量和健康评定等具有重要意义。在奶牛活动场和挤奶间栏杆通道获取奶牛点云时,由于栏杆遮挡导致获取的点云缺失区域较大,严重影响奶牛三维建模精度。为了修复缺失的大区域点云... 详细信息

奶牛三维点云包含的尺寸和体型等信息对奶牛体型评价、尺寸测量和健康评定等具有重要意义。在奶牛活动场和挤奶间栏杆通道获取奶牛点云时,由于栏杆遮挡导致获取的点云缺失区域较大,严重影响奶牛三维建模精度。为了修复缺失的大区域点云,提出一种基于三次b样条曲线的奶牛点云缺失区域修复方法。该方法先对Kinect v2传感器获取的奶牛点云进行预处理,去除周围环境背景,然后沿点云坐标系x轴方向对提取的奶牛点云进行切片投影处理,对每个切片点列中间距较大的相邻点进行补点,再用三次b样条曲线进行拟合。在试验分析补点操作中参数h和L较优取值的基础上,对45头荷斯坦奶牛共225帧点云进行修复试验。结果表明,所提方法比三次b样条方法修复得到的点云均匀性和逼近性能更好,平均帧逼近误差降低了26.7%,为大面积点云缺失修复提供了有效方法。

关键词：奶牛三维点云孔洞修复三次b样条曲线拟合

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三次b样条曲线插补技术修正算法

制造技术与机床 2013年第2期 140-143页

作者：张万军胡赤兵邬再新张峰张国华王保民兰州工业化设备有限公司甘肃兰州730050 兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

提出一种修正的插补算法,理论上分析了三次b样条曲线递推公式的泰勒展开式一阶、两阶求导在插补周期一定的情况下插补增量只与插补速度有关,通过改变插补增量就可以达到修正三次b样条曲线的目的。经具体实例在MATLAb7.0上验证该算法是... 详细信息

提出一种修正的插补算法,理论上分析了三次b样条曲线递推公式的泰勒展开式一阶、两阶求导在插补周期一定的情况下插补增量只与插补速度有关,通过改变插补增量就可以达到修正三次b样条曲线的目的。经具体实例在MATLAb7.0上验证该算法是正确的,可以提高插补运算效率,节约计算时间,实现样条曲线的快速插补。

关键词： CNC系统三次b样条曲线插补算法

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三次b样条曲线恒速进给实时插补算法的研究

制造技术与机床 2000年第8期 31-33页

作者：胡自化张平湘潭大学

基于时间分割和曲线矢量表示 ,推导出三次 b样条曲线参数非均匀分割的实时插补算法。该算法不仅使插补动点位于曲线上 ,而且参数域的非均匀分割使实时插补过程中插补速度保持恒定。实时插补一方面大大减少 CAD系统与 CNC数控系统间的几... 详细信息

基于时间分割和曲线矢量表示 ,推导出三次 b样条曲线参数非均匀分割的实时插补算法。该算法不仅使插补动点位于曲线上 ,而且参数域的非均匀分割使实时插补过程中插补速度保持恒定。实时插补一方面大大减少 CAD系统与 CNC数控系统间的几何信息传递 ,有效缓和零件快速、高精度加工与通讯加载间的冲突 ,另一方面插补速度波动和轮廓误差比传统

关键词：三次b样条曲线恒速进给实时插补算法数控加工

三次b样条曲线在嵌入式可重构系统中的实现研究

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三次B样条曲线在嵌入式可重构系统中的实现研究

作者：魏峰山东科技大学

学位级别：硕士

三次b样条曲线由于其优良的性质,广泛应用在图形绘制、加工、计算机图形学等领域。若将该曲线的绘制由嵌入式可重构技术来实现既可以缩短曲线插补的时间又可以降低成本。本设计以采用嵌入式可重构技术进行三次b样条曲线插补为研究对象,... 详细信息

三次b样条曲线由于其优良的性质,广泛应用在图形绘制、加工、计算机图形学等领域。若将该曲线的绘制由嵌入式可重构技术来实现既可以缩短曲线插补的时间又可以降低成本。本设计以采用嵌入式可重构技术进行三次b样条曲线插补为研究对象,实现了相应的平台搭建与软硬件设计,并最终得到验证。所做的主要工作如下:首先,对嵌入式可重构平台进行设计,该平台由ARM+CPLD组成。主要设计了两大部分:一是ARM端的外围设备,如电源模块,SDRAM, NOR Flash,串口等;二是ARM与CPLD的接口,在CPLD中设计实现双口 RAM,再采用ARM内部SMC(Static Memory Controller)来对其进行读写操作,达到ARM与CPLD进行通信的目的,同时使用GPIO(General Purpose Input/Output)口来完成控制信号的交互。然后,对三次b样条曲线的数学理论进行了研究,并研究了等参数分割算法与反求控制顶点在三次b样条曲线中的应用。然后针对上述研究设计了使用嵌入式可重构技术来实现三次b样条曲线插补的整体方案。该方案将等参数分割算法中重复性的递推计算在CPLD中并行实现,充分发挥CPLD的优势;而对于包含大量乘除运算的系数与递推初值计算,若也在CPLD中实现必然会占用很大的资源带来高额的成本,所以在接口丰富便于与CPLD进行交互的ARM中进行实现。进而,分别对ARM和CPLD进行了软件与硬件的设计来完成三次b样条曲线的插补工作。在ARM中通过软件设计来对三次b样条曲线递推所需的初值进行计算,在CPLD中分别设计实现了双口 RAM模块、算法实现模块与控制模块来完成初值读入与递推工作。然后分别对ARM与CPLD中的设计进行仿真验证。最后,将本设计在嵌入式可重构平台中进行实际测试。分别对直线插补、抛物线插补和圆弧插补进行了测试与误差分析,发现所设计的硬件与软件均能正常运行,且能够顺利地通过等参数分割算法实现三次b样条曲线的插补计算。

关键词： ARM CPLD 三次b样条曲线等参数分割算法嵌入式可重构

基于三次b样条曲线与动态窗口算法的桁杆轨迹规划

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南方水产科学 2023年第2期19卷 116-123页

作者：戴阳姚宇青郑汉丰韦波杨昱皞王永进张禹中国水产科学研究院东海水产研究所/农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室上海200090 上海海洋大学信息学院上海201306 大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023

针对当前中国南极磷虾(Euphausia superba)捕捞自动化水平较低、人工观察探渔仪图像确定捕捞深度易产生误差等问题,提出一种基于南极磷虾声呐设备元数据的动力桁杆轨迹规划方法。首先解析水声学仪器EK80科学回声探测仪传回的数据,得到... 详细信息

针对当前中国南极磷虾(Euphausia superba)捕捞自动化水平较低、人工观察探渔仪图像确定捕捞深度易产生误差等问题,提出一种基于南极磷虾声呐设备元数据的动力桁杆轨迹规划方法。首先解析水声学仪器EK80科学回声探测仪传回的数据,得到磷虾在不同深度下的目标强度,用统计学方法确定磷虾在该深度下的资源量,以此得到每个水平距离(X)对应的磷虾最密集的深度(Y),再利用三次b样条曲线和动态窗口算法分别进行全局和局部路径规划,规划路线通过这些磷虾最密集的深度。结果显示,规划路径全长1054 m,总用时614 s,动态窗口算法跟踪的最大偏离距离仅为3.3 m,小于预计的最大偏移距离(5 m)。所提出的方法具有以下优点:1)有效避免人工判断资源量深度产生误差而对捕捞量造成影响,提高捕捞效率;2)实现自动规划捕捞效益最佳的桁杆前进路线。

关键词：南极磷虾路径规划三次b样条曲线动态窗口算法

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用五次Pythagorean-Hodograph样条曲线构造三次b样条曲线等距线

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浙江大学学报（理学版） 2005年第4期32卷 386-391页

作者：郑志浩汪国昭浙江大学数学系浙江杭州310027

提出了一种三次b样条曲线等距线生成的算法.研究用C1连续的五次Pythagorean-Hodograph样条曲线逼近一给定的三次bézier曲线,证明了这种逼近算法在常用误差测度下的收敛性.然后,生成该PH样条曲线的精确有理形式的等距线,该等距线可作为... 详细信息

提出了一种三次b样条曲线等距线生成的算法.研究用C1连续的五次Pythagorean-Hodograph样条曲线逼近一给定的三次bézier曲线,证明了这种逼近算法在常用误差测度下的收敛性.然后,生成该PH样条曲线的精确有理形式的等距线,该等距线可作为原bézier曲线的逼近等距线.估计了PH样条曲线与bézier曲线的逼近误差以及对应等距线误差.用boehm定理把b样条曲线转化为多段bézier曲线,从而得到其等距线.

关键词：三次bézier曲线三次b样条曲线五次PH曲线等距线误差