自由曲面的高斯曲率计算方法

针对用定义方法计算各种不同类型表达方式曲面的高斯曲率中存在问题，提出了一种利用局部插值计算曲面点的高斯曲率的方法，该方法具有明确的几何意义，适用于各种不同表达方式的自由曲面。     

广义Riesz平均的交换子

讨论了一类Ｒｉｅｓｚ平均与ＢＭＯ函数生成的交换子的Ｌ＾ｐ有界性问题。得到的结果表明在超曲面的高斯曲率不为零的条件下，与经典的Ｂｏｃｈｍｅｒ－Ｒｉｅｓｚ平均有相类似的结果。     

基于实测数据和NURBS曲面的小麦叶片三维可视化

小麦三维可视化在农业生产、作物生长预测等领域具有重要应用价值,将为作物株型选育,高产、高效栽培等提供有力技术支撑。针对小麦叶片三维形态不易模拟的问题,基于田间试验实测数据和NURBS自由曲面造型技术,构建小麦叶片主脉控制点构造算法,计算小麦叶片NURBS曲面控制点坐标,并借助OpenGL图形库实现了不同控制点序列下的小麦叶片曲面模拟。试验结果表明,该方法计算效率较高,绘制的小麦叶片模型具有较高平滑度和真实感。     

玉米叶片形态建模与网格简化算法研究

【目的】协调禾本科作物形态模型的可视化效果和计算效率之间的关系。【方法】提出一种利用非均匀有理B样条（NURBS）插值结合使用多直线段分裂算法（splitting）来重建玉米叶片三维形态并实现曲面网格简化控制的方法。【结果】该方法利用三维数字化仪采集的数据点，通过计算节点矢量、差值计算反求曲面控制点等步骤构造出玉米叶片曲面，具有较强地真实感效果；根据叶片形态特征，采用多直线段分裂算法的逆运算来对叶片曲面网格数量进行简化，在尽可能保持曲面特征的同时可显著降低网格数目。【结论】应用该方法进行玉米冠层可视化与光分布计算，结果表明，在不显著增大计算误差的前提下，可以明显地提高计算效率。     

浅谈对称性在曲线积分计算中的应用

积分在微积分学中既是重点又是难点,尤其是在解决积分的计算问题上,方法比较灵活、多样。本文着重讲述了常见的有关对称性在曲线积分、曲面积分计算中的几个重要结论,并结合实例进一步验证了:在积分运算中,利用曲线、曲面的对称性和函数的奇偶性,简化曲线或者曲面积分过程,使积分计算更加方便、迅速.进而说明对称性在计算曲线积分、曲面积分中的可行性与优越性。     

通过等距曲面进行真实齿面的啮合分析

提出了2次构造曲面和直接利用三坐标测量机探头中心点所在齿面的等距曲面进行真实齿面啮合分析的方法,指出后一种方法只须1次构造曲面,使用简便且计算精度较高。     

三维模型特征点曲度球面调和表达

定义了一种新的三维模型的局部特征描述符——曲度.曲度作为对平均曲率与高斯曲率的校正,在不增加额外计算量的前提下,既克服了平均曲率对平滑模型的不敏感性,又克服了高斯曲率分布较均匀的缺点,更真实的反应了三维模型表面的局部弯曲程度.同时利用曲度定义了三维模型的球函数,并对此球函数进行调和分析,得到一组平移,旋转,缩放不变的特征描述符,并使用此特征描述符进行检索.试验结果表明,此方法在保证查全率的基础上明显提高了检索的查准率,具有较好的检索效果.     

基于UG的犁体曲面的设计与制造

该文分析了犁体曲面设计制造的现状,提出并实现了一种基于UG软件来设计制造犁体曲面的办法。首先以翻土型犁体为例,计算出犁体曲面设计的主要参数,然后在UG的建模环境下通过由曲线构面的方式创建了犁体曲面,最后在UG的加工环境下通过型腔铣和固定轴曲面铣完成了对犁体曲面的粗精加工。实践表明,该方法是更高效地、高质量地设计加工犁体曲面的方法。该研究对其它农业机械的设计制造有良好的借鉴意义。     

机械CAD中的通用3D自由曲面造型技术

利用曲面网格的边界曲线直接定义３Ｄ曲面，既能保证曲面的光滑过渡，即Ｃ＾１连续，又可避免通过确定扭矢来达到控制曲面的复杂计算。本文的方法不依赖于任何ＣＡＤ支撑环境中的曲面造型机制，具有极好的通用性，文中给出了应用实例。     

基于CE-Bézier曲面的拖拉机造型设计

【目的】用多张含有形状参数的CE-Bézier曲面光滑拼接进行拖拉机造型曲面的表示,解决拖拉机造型设计中复杂曲面无法用单一曲面进行描述的问题。【方法】构建多张CE-Bézier曲面,对这些曲面进行光滑拼接,并在调整各曲面公共边界的位置及其形状参数的情况下,形成不同的拖拉机造型方案。【结果】快速得到多个拖拉机机身造型方案。【结论】该方法高效、易于操作,具有良好的应用前景。     

Shaping of elastic sheets by prescription of non-Euclidean metrics

The connection between a surface's metric and its Gaussian curvature (Gauss theorem) provides the base for a shaping principle of locally growing or shrinking elastic sheets. We constructed thin gel sheets that undergo laterally nonuniform shrinkage. This differential shrinkage prescribes non-Euclidean metrics on the sheets. To minimize their elastic energy, the free sheets form three-dimensional structures that follow the imposed metric. We show how both large-scale buckling and multiscale wrinkling structures appeared, depending on the nature of possible embeddings of the prescribed metrics. We further suggest guidelines for how to generate each type of feature.     

基于混合高斯背景模型的水面目标检测

通过混合高斯背景模型法对水利监控视频图像中的水面运动目标进行检测。根据河流水面的特点,采用混合高斯模型为水面背景建模,并运用在线EM算法进行背景模型的快速更新,然后用学习的高斯背景模型进行水面目标检测。该背景模型能够克服各种外部因素的影响,如光照变化、水面波浪,水面反光等,具有很强的适应能力,并能够满足实际应用中对目标检测的实时性要求。     

小口径管道超声波检测耦合曲面修正系数

为了研究小口径管道超声波检测中探头与曲面耦合的补偿问题,对超声波平面探头、曲面探头与小口径管道曲面接触情况进行分析,根据曲率修正系数与归一化曲率半径的关系曲线得出需要补偿的增益。通过小口径管道超声波检测耦合曲面修正实验,利用选定探头的平面和修磨后的曲面对SOB试块的标准反射体进行扫描,在80％波高下记录反射当量的分贝值。研究结果表明：曲面探头与SGB试块的弧面半径差越大,标准反射体的反射回波越小,所需的耦合曲面修正系数越大,且探头曲面曲率半径大于试块弧面曲率半径时的耦合效果较好。     

耙齿式残膜回收机收膜机构参数优化与试验

针对耙齿式残膜回收机收膜率低下及漏膜严重的问题,运用Box-Benhnken的中心组合试验方法对残膜回收机收膜机构的工作参数进行试验研究,以耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距为影响因素,以拾膜率、漏膜率为试验指标进行3因素3水平的响应面试验。建立响应面数学模型,分析各影响因素对作业质量的影响,同时对影响因素进行综合优化。试验结果表明:拾膜率影响显著顺序依次为耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距;漏膜率影响显著顺序依次为耙齿入土角度、耙齿间距、耙齿曲率半径;最优工作参数组合为,耙齿曲率半径195mm、耙齿入土角度60°、耙齿间距110mm,对应的收膜率和漏膜率分别为94.7%、0.75%,且各性能指标和理论优化值相对误差均小于5%。研究结果可为耙齿式残膜回收机收膜机构的结构完善设计和作业参数优化提供依据。     

三峡水轮机转轮中三维空化流动的解析理论与方法

为了提高三峡水电站水轮机的空化性能,提出了水轮机转轮三维空化流场的分析理论与方法,通过数值模拟首次实现了混流式水轮机转轮内三维空化流场和叶片上三维空穴匹配的预测。将流面Ｓ１保角变换成圆柱或环列翼栅,用非线性贴体面元奇点法解映射二维平面上翼栅的空化流动。采用流线曲率法计算有厚叶片Ｓ２流面的流动。对流面Ｓ１与Ｓ２空化流解进行迭代计算,以最终确定转轮中三维空化流场。计算结果表明它适用于任何一种型式的反击     

用Gauss—Doolittle法求解油菜氮肥效应方程

本文详细介绍了Gauss—Doolittle求解多元对称线性方程组的简捷方法,并用此法计算了南充地区1988—89年杂交油菜秦油2号施氮量与产量关系试验的氮肥效应方程,其结果与微机计算一致。而且,效应方程的复相关系数达1％显著水平,说明氮肥效应方程是可信的,可供油菜施肥参考。     

天然橡胶介质三维粘弹性问题边界元分析(Ⅰ)--理论分析和基本方程建立

应用边界元理论对天然橡胶介质三维粘弹性问题进行理论分析,建立空间边界(Г)上基本方程、空间区域(Ω)内基本方程、对区域(Ω)内存在的强奇异积分做有效处理,得出能够通过高斯积分求解的基本方程,为下一步进行基本方程的数值化、计算机数值计算提供理论依据。     

基于计算机视觉的立木树干曲率自动测量方法

树干曲率的自动测量是智能立木整枝机作业的重要步骤.该文针对立木图像的特点,提出了一种基于计算机视觉的立木树干曲率自动测量方法.该方法包含4个主要步骤:利用阈值分割对树干图像进行提取,得到图像的粗分割;在中值滤波的基础上,利用拉普拉斯算子对图像进行边缘位置点的检测,从而得到准确而连续的边缘;利用数学形态学方法对树干边缘进行细化处理;以道格拉斯-普克法提取树干曲线上的特征点,对其进行曲线拟合并求得树干曲率.实验结果表明,该方法能比较准确地识别树干的弯曲度.      

遗传算法应用于多元非线性回归模型求参的研究

传统的非线性回归模型求参方法存在精度不高、限制等条件繁琐等问题。本文提出了遗传算法这一有效算法，由2个算例给予验证，并与线性最小二乘法和Gauss-Newton迭失法的结果作了比较，证明遗传算法是一种通用性较好的算法。     

基于MODIS-LAI数据的广西甘蔗物候期提取

广西是我国甘蔗最大的种植区和蔗糖产业基地,但多年来因自然灾害导致的产量损失严重。及时、准确获取甘蔗的物候动态,可为区域甘蔗种植结构优化、灾害风险管理等提供科学支撑。本文分别借助Savitzky-Golay滤波、Asymmetric Gauss拟合及Double Logistic拟合方法对广西2014—2018年的甘蔗MODIS-LAI数据进行时间序列重构,并采用动态阈值法识别甘蔗关键物候期的时空变化特征。结果表明:1)上述方法可有效消除广西甘蔗LAI序列的不稳定波动和奇异值,且Asymmetric Gauss和Double Logistic方法的拟合结果较好地弥补了S-G滤波处理中局部曲线值动荡变化的缺点,能更准确地识别甘蔗生长过程;2)三种方法对广西甘蔗的播种-萌芽期、茎伸期、成熟期开始时间识别的RMSE和平均误差均在±15 d内,其中Asymmetric Gauss方法对甘蔗物候期的提取结果最优。综上,时序曲线重构法的抗干扰性能较好,可一定程度上弥补因云雨、复杂地形地貌导致LAI序列的误差,保证广西甘蔗物候信息获取的准确性。