簡(jiǎn)介：三維前視聲納是保證潛器、潛艇在水下安全航行的重要設(shè)備。三維前視聲納與一維和二維聲納不同，三維前視聲納可以同時(shí)提供障礙物所在的方位、距離和深度的信息。本文圍繞目標(biāo)回波的波達(dá)方位估計(jì)這一問(wèn)題進(jìn)行了幾種方位估計(jì)方法的研究和討論。文章回顧了基于FFT的波束形成方法和高頻聲納中常用的基帶波束形成方法，并提出了基于四階累積量的矢量陣BARTLETT和MUSIC算法。這兩種方法利用了四階累積量的矩陣構(gòu)造，使陣列孔徑得到擴(kuò)展，從而有效的提高了陣列的空間分辨率。這種方法使陣列的小型化成為可能。論文中給出了仿真的結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，對(duì)該方法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。采用空間平滑的方法降低回波信號(hào)之間的相關(guān)性，來(lái)保障目標(biāo)數(shù)目估計(jì)的準(zhǔn)確度和高分辨率方位估計(jì)的精確度。在眾多的高分辨方位估計(jì)方法中，根據(jù)計(jì)算量和計(jì)算精度的權(quán)衡，文中主要介紹和討論了ESPRIT和CAATI算法。ESPRIT算法有較好的計(jì)算精度和穩(wěn)定性，CAATI算法可以同時(shí)估計(jì)出目標(biāo)回波的方位和幅度，但是對(duì)信噪比的要求較高。并對(duì)上述兩種算法進(jìn)行了湖試數(shù)據(jù)的處理，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果證明，這兩種方法同樣是可行而有效的。

簡(jiǎn)介：近年來(lái)，樁錨結(jié)構(gòu)已廣泛地應(yīng)用于邊坡、滑坡、基坑、大壩等工程中，但其設(shè)計(jì)理論研究卻滯后于工程應(yīng)用。這是由于巖土體、樁、預(yù)應(yīng)力錨索三者之間是一個(gè)共同的受力機(jī)體，它們相互約束與牽制，預(yù)應(yīng)力的施加會(huì)改變支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力分布，從而影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。因此解決支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力問(wèn)題對(duì)工程設(shè)計(jì)至關(guān)重要，它是安全經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮支護(hù)結(jié)構(gòu)功能的重要前提。在樁錨結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)與巖土體的相互作用，土壓力在空間發(fā)生重分布。土壓力的重分布即土拱效應(yīng)，本文將這種空間土拱效應(yīng)稱之為三維塌落拱效應(yīng)。土拱是土體不均勻變形過(guò)程中逐漸形成的荷載傳遞形式，對(duì)巖土工程中應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的變化和發(fā)展過(guò)程產(chǎn)生著重要影響。土拱效應(yīng)以及與之相關(guān)的土壓力計(jì)算問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)為工程界所關(guān)注，特別是20世紀(jì)以來(lái)，有關(guān)土拱效應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、模型試驗(yàn)和理論研究的成果逐漸增多，并開始應(yīng)用于實(shí)際工程中，且取得了較好的效果。但同時(shí)可以看出，迄今為止，有關(guān)土拱效應(yīng)的理論研究尤其是空間方面土拱效應(yīng)的理論研究還很不成熟，人們對(duì)土拱效應(yīng)的理解還不夠深入，在計(jì)算方法上仍存在著一些值得探討的問(wèn)題，因此開展這方面的研究工作變得非常有必要。本文針對(duì)目前土拱效應(yīng)理論的研究現(xiàn)狀，在前人研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)樁錨支擋結(jié)構(gòu)的土拱效應(yīng)進(jìn)行了較為深入的研究，取得的主要研究成果包括1從理論方面討論了樁錨結(jié)構(gòu)中土拱的成拱機(jī)理和形成條件。全面總結(jié)了土拱的基本概念、形成機(jī)理、分類、存在條件、土拱拱腳存在形式以及土拱效應(yīng)的影響因素；給出了土拱的破壞類型；詳細(xì)地分析了水平土拱與豎向土拱形成機(jī)理與過(guò)程；并在前人的基礎(chǔ)上，提出了關(guān)于土拱拱腳存在形式及拱腳處持力結(jié)構(gòu)的新見(jiàn)解；進(jìn)一步完善了土拱存在條件理論，將土拱存在條件概括為強(qiáng)度條件。2成拱條件的研究。總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外已有的土拱計(jì)算方法后，提出新的破壞模式，建立了新的土拱計(jì)算方法，推導(dǎo)出了臨界樁間距、塌落拱的拱高以及三維塌落拱內(nèi)土壓力的計(jì)算公式。并分析了巖土體參數(shù)C、Ψ值、樁間距L、樁寬B和深度Z等對(duì)拱高和塌落拱內(nèi)土壓力的影響。3結(jié)合土拱效應(yīng)的理論分析的研究成果，利用有限元分析軟件詳細(xì)研究了二維塌落拱和三維塌落拱的產(chǎn)生機(jī)理，分析了巖土體參數(shù)C、Ψ值、樁間距L等因素對(duì)土拱效應(yīng)的影響。由分析結(jié)果可知，隨著樁間距的增大，土體成拱區(qū)域不斷后移，且樁間距、土體內(nèi)摩擦角、粘聚力越大，土拱效應(yīng)越明顯。

簡(jiǎn)介：熔鹽泵是一種立式液下離心泵，用于高溫硝酸鹽、亞硝酸鹽、離子膜燒堿的輸送，并廣泛用于三聚氫胺、制鹽、制堿及尿素等化工流程中，正常工作溫度在250℃至420℃之間。由于溫度偏高，蝸殼式熔鹽泵液下部分的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)發(fā)生熱不均勻變形易導(dǎo)致滑動(dòng)軸承抱死。近幾年，國(guó)內(nèi)外眾多廠家逐漸采用空間導(dǎo)葉取代蝸殼作為熔鹽泵的壓出室，使得熔鹽泵液下部分結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，避免了側(cè)向排出問(wèn)題。為探明帶有空間導(dǎo)葉的熔鹽泵內(nèi)部流動(dòng)的基本規(guī)律，在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)工業(yè)中采用的工況參數(shù)設(shè)計(jì)一臺(tái)熔鹽泵，對(duì)其內(nèi)部三維不可壓非定常湍流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。本文主要工作如下1簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外熔鹽泵內(nèi)部流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀，闡述了空間導(dǎo)葉的水力設(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)熔鹽泵空間導(dǎo)葉；2運(yùn)用PROENGINEERWILDFIRE20對(duì)設(shè)計(jì)的熔鹽泵整體進(jìn)行三維造型；3利用CFD前處理軟件GAMBIT，對(duì)熔鹽泵內(nèi)部過(guò)流通道進(jìn)行網(wǎng)格劃分；4采用FLUENT中提供的標(biāo)準(zhǔn)КΕ湍流模型和滑移網(wǎng)格方法，對(duì)熔鹽泵在不同工況下的三維不可壓非定常湍流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了熔鹽泵空間導(dǎo)葉流道內(nèi)較基本的流場(chǎng)分布；5對(duì)熔鹽泵進(jìn)行了外特性預(yù)測(cè)，并與試驗(yàn)研究進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)以上工作，主要得到了以下結(jié)論1葉輪與空間導(dǎo)葉之間的動(dòng)靜相互作用非常明顯，并呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律。2在小流量工況下，空間導(dǎo)葉流道內(nèi)出現(xiàn)漩渦，造成流道局部堵塞。3CFD方法方便、快捷，能較好地反映熔鹽泵流場(chǎng)的分布規(guī)律。

簡(jiǎn)介：目的使用三維重建方法定量評(píng)價(jià)神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)對(duì)于中顱窩底蛛網(wǎng)膜囊腫治療的有效性，并驗(yàn)證該評(píng)價(jià)方法的臨床可行性。方法2009年3月至2012年12月期間，29例中顱窩底蛛網(wǎng)膜囊腫患者在解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科首選接受神經(jīng)內(nèi)鏡下囊腫開窗術(shù)，其中28例成功打開小腦幕動(dòng)眼神經(jīng)、動(dòng)眼神經(jīng)后交通動(dòng)脈和頸內(nèi)動(dòng)脈視交叉中的兩個(gè)或三個(gè)間隙，使囊腔與腦池相通1例由于無(wú)法辨認(rèn)三個(gè)間隙，行囊腫腹腔分流術(shù)。利用MRI數(shù)據(jù)和3DSLICER軟件重建并定量計(jì)算28例內(nèi)鏡開窗成功患者術(shù)前、術(shù)后和隨訪時(shí)囊腫并術(shù)后硬膜下積液的總體積，使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法比較術(shù)前和隨訪4個(gè)月時(shí)總體積差異，并分析可能影響預(yù)后的相關(guān)因素。結(jié)果手術(shù)總體成功率為8966％。內(nèi)鏡開窗成功的28例患者術(shù)前囊腫平均體積為13577±9043CM3，術(shù)后4個(gè)月時(shí)為9308±10031CM3，T298，P0006。術(shù)后2名714％年齡分別為7個(gè)月和8個(gè)月的患者出現(xiàn)腦室擴(kuò)大伴同側(cè)硬膜下積液，囊腫并硬膜下積液總體積較術(shù)前明顯增大。其余患者4個(gè)月隨訪時(shí)20例7143％體積縮小，6例2143％體積保持穩(wěn)定。比較3種不同結(jié)果組間可能與預(yù)后有關(guān)的因素，只有年齡因素在3組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P0001。18例6429％術(shù)后出現(xiàn)硬膜下積液，其中17例隨時(shí)間逐漸減小甚至消失。結(jié)論通過(guò)重建囊腫三維結(jié)構(gòu)定量計(jì)算手術(shù)前后和隨訪時(shí)的囊腫并硬膜下積液體積，比較術(shù)前和4個(gè)月隨訪時(shí)的體積變化，證明了神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)治療中顱窩底蛛網(wǎng)膜囊腫的有效性，而且這種三維重建的評(píng)價(jià)方式準(zhǔn)確、可靠且簡(jiǎn)單易行。年齡在215歲之間的患者手術(shù)治療效果顯著，但對(duì)于年齡＜1歲患者的內(nèi)鏡治療要慎重，否則可能會(huì)造成與治療相關(guān)的交通性腦積水，后果嚴(yán)重。

簡(jiǎn)介：本文以優(yōu)化玻璃熔窯結(jié)構(gòu)，提高全氧燃燒玻璃熔窯壽命為目的，在綜合燃天然氣全氧燃燒玻璃熔窯燃燒理論與高碹頂全氧熔窯熱工計(jì)算的基礎(chǔ)上，建立了燃天然氣高碹頂玻璃熔窯全氧燃燒火焰空間中燃燒過(guò)程的三維數(shù)學(xué)模型。模型包括氣相流動(dòng)、燃燒模型和輻射傳熱模型。其中氣相流動(dòng)使用標(biāo)準(zhǔn)KΕ湍流模型、燃燒使用非預(yù)混燃燒模型、輻射傳熱使用DO模型。研究過(guò)程，使用GAMBIT軟件進(jìn)行三維數(shù)學(xué)模型的建立和網(wǎng)格的劃分；使用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的定義及求解，使用TECPLOT軟件進(jìn)行結(jié)果的后處理，用圖像來(lái)擬合計(jì)算結(jié)果，直觀地表示溫度場(chǎng)的分布和速度場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況，可視化計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)燃天然氣高碹頂全氧燃燒玻璃熔窯熱工過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算和分析可知，全氧燃燒在熱效率、單耗以及煙氣排放上都有明顯優(yōu)勢(shì)，全氧燃燒節(jié)能環(huán)保非常明顯；并且窯內(nèi)水蒸氣濃度大幅度增加，降低了玻璃液粘度及玻璃液表面張力，提高了玻璃液在窯中的對(duì)流速度，玻璃液質(zhì)量明顯提高；并改善了玻璃液和耐火材料的溫度均勻性；全氧燃燒有著顯著的優(yōu)勢(shì)，但窯內(nèi)水蒸氣濃度的增加大大加劇了對(duì)窯內(nèi)耐火材料的侵蝕，熔窯使用壽命劇減。因此，研究能降低窯內(nèi)耐火材料侵蝕的新型玻璃熔窯一高碹項(xiàng)熔窯，很具實(shí)際意義。本課題研究了日產(chǎn)400T燃天然氣高碹頂全氧玻璃熔窯內(nèi)火焰空間的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布情況。從模擬結(jié)果可以看出，高碹頂玻璃熔窯火焰空間溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)分布客觀、合理，符合玻璃熔制制度；與普通碹頂全氧燃燒玻璃熔窯相比，高碹頂熔窯改善了窯內(nèi)氣體流動(dòng)與溫度分布，碹頂溫度低且分布均勻，窯內(nèi)煙氣環(huán)流多、在窯內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，熱效率高，減小了對(duì)窯墻及碹頂?shù)臎_刷、減少了碹頂水蒸氣濃度，很好地保護(hù)了窯墻和碹頂耐火材料，延長(zhǎng)了全氧燃燒玻璃熔窯的使用壽命；有利于促進(jìn)全氧燃燒技術(shù)在玻璃工業(yè)上廣泛應(yīng)用。研究結(jié)果表明，所建立的三維數(shù)學(xué)模型能夠比較全面準(zhǔn)確地反映全氧燃燒玻璃熔窯火焰空間溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布規(guī)律；采用圖像模擬能更為直觀地表示數(shù)值計(jì)算的結(jié)果。二者結(jié)合對(duì)于改善熔窯設(shè)計(jì)參數(shù)、優(yōu)化熔窯的運(yùn)行、提高運(yùn)行效率具有一定的實(shí)用意義和指導(dǎo)意義。

簡(jiǎn)介：材料在非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力或循環(huán)熱應(yīng)力作用下將產(chǎn)生塑性變形的循環(huán)累積現(xiàn)象，即棘輪效應(yīng)，其對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性和壽命評(píng)價(jià)非常重要，已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。隨著對(duì)顆粒增強(qiáng)型金屬基復(fù)合材料研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的力學(xué)行為很大程度上受顆粒尺寸、形狀、分布、界面特性的影響。但已有的研究大多局限于對(duì)復(fù)合材料單調(diào)拉伸行為的影響，并且單顆粒單胞在復(fù)合材料中的尺寸比例太小，因此，非常有必要在已有的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，采用3D多顆粒單胞模型對(duì)復(fù)合材料的棘輪行為進(jìn)行有限元模擬。本文開展了如下研究工作1借助已有循環(huán)棘輪本構(gòu)關(guān)系的有限元實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)SICP6061A1合金復(fù)合材料的單拉行為、單軸棘輪行為的二維軸對(duì)稱分析，討論了界面厚度和結(jié)合狀態(tài)對(duì)復(fù)合材料整體性能的影響，同時(shí)，分析了復(fù)合材料中基體和界面的微觀變形特征及其演變規(guī)律。結(jié)果表明界面厚度越小，其模擬結(jié)果越接近于完好界面；界面結(jié)合狀態(tài)越好，即界面彈性模量、屈服強(qiáng)度和硬化模量越高，產(chǎn)生的棘輪變形越小。2利用顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的3D多顆粒模型分析方法，討論了單胞中顆粒排列方式的影響?；陔S機(jī)序列吸附RSAROMSEQUENTIALADSPTION方法生成了多顆粒隨機(jī)分布的模型，進(jìn)而討論了復(fù)合材料各種微結(jié)構(gòu)特征即顆粒形狀、數(shù)目、大小以及排列方式對(duì)其單拉行為和單軸循環(huán)變形行為的影響。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)顆粒數(shù)目越多，體積及其分布越均勻，增強(qiáng)效果越好。3借助新發(fā)展的、能夠合理描述材料時(shí)間相關(guān)棘輪行為的循環(huán)黏塑性本構(gòu)關(guān)系，通過(guò)選擇一組合理的界面性能參數(shù)利用三維有限元模型對(duì)復(fù)合材料棘輪行為進(jìn)行室溫和高溫573K的時(shí)間相關(guān)數(shù)值模擬，并通過(guò)與實(shí)驗(yàn)的比較討論模型的合理性，具有合理參數(shù)值的弱界面模型給出的時(shí)間相關(guān)棘輪變形預(yù)測(cè)結(jié)果比完好界面模型的結(jié)果更接近于實(shí)驗(yàn)值。

簡(jiǎn)介：基于結(jié)構(gòu)光法三維成像是一種非接觸性快速獲取三維物體輪廓的檢測(cè)方法。用普通白光將矩形光柵或者正弦光柵投影于被測(cè)物體表面上，由于物體外形凹凸等幾何形狀變化而在物體表面產(chǎn)生畸變條紋，這些畸變條紋就包含了物體表面形狀的三維信息，由CCD攝像頭攝取這些畸變條紋信息，對(duì)這些圖像進(jìn)行相應(yīng)的處理，得到有關(guān)條紋中心線的二維信息，然后再根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型和重構(gòu)算法對(duì)物體的輪廓進(jìn)行重構(gòu)，就可以得到被測(cè)物體表面的三維外形數(shù)據(jù)信息。本論文對(duì)基于結(jié)構(gòu)光法三維成像技術(shù)進(jìn)行了初步的研究，主要完成了以下工作首先，闡述了結(jié)構(gòu)光法三維成像原理，然后在世界坐標(biāo)系中，基于光學(xué)三角原理建立了該方法的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)論述了三維坐標(biāo)同二維坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。其次，在結(jié)構(gòu)光方法的基本原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了一套三維物體重構(gòu)的信息獲取系統(tǒng)，重點(diǎn)論述了該系統(tǒng)的構(gòu)成、參數(shù)設(shè)置和攝像機(jī)標(biāo)定，由該系統(tǒng)可以獲取物體表面的信息和攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。再次，論述了三維成像的軟件設(shè)計(jì)，根據(jù)圖像處理算法，對(duì)系統(tǒng)所獲取的信息進(jìn)行圖像信息的濾波、二值化和細(xì)化討論了由細(xì)化圖像、編碼圖像、攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)及系統(tǒng)的參數(shù)獲得物體三維坐標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。最后，對(duì)系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因及相應(yīng)的解決辦法進(jìn)行了研究和探討，重點(diǎn)分析了光學(xué)系統(tǒng)和軟件處理兩方面引起的誤差。并結(jié)合實(shí)際成像過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。本論文完成了用結(jié)構(gòu)光方法實(shí)現(xiàn)的物體三維成像的研究中的基礎(chǔ)性工作，論文所做的理論分析、系統(tǒng)搭建、誤差分析和實(shí)驗(yàn)為今后的物體三維重構(gòu)技術(shù)的進(jìn)一步深入研究提供了有益的幫助和借鑒。

簡(jiǎn)介：傳統(tǒng)的三維重建采用的雙目或多目視覺(jué)方法往往使視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)相對(duì)昂貴、操作復(fù)雜、在控制上不易實(shí)現(xiàn)。因此，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作的單目視覺(jué)方法的研究變得更有必要。本文通過(guò)理論分析，提出了一種新的基于單攝像機(jī)變焦原理的幾何體三維重建方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了圖像預(yù)處理、冗余數(shù)據(jù)處理以及仿真驗(yàn)證等內(nèi)容的研究。首先，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)三維重建過(guò)程和透鏡成像、光學(xué)變焦的研究，在定義的攝像機(jī)成像幾何模型下利用不同的焦距推導(dǎo)了幾何體空間點(diǎn)的三維重建過(guò)程，給出了提出的變焦算法下計(jì)算空間點(diǎn)三維坐標(biāo)的計(jì)算公式并通過(guò)不同象限內(nèi)單點(diǎn)的仿真驗(yàn)證了算法的可行性。在圖像預(yù)處理階段，采用了分為四階段的處理方法通過(guò)閾值分割有效地去除了背景噪聲的干擾，通過(guò)比較選擇CANNY算子檢測(cè)邊緣，用霍夫變換準(zhǔn)確地檢測(cè)所需直線，最后提取出特征點(diǎn)的像素坐標(biāo)。對(duì)于不同的焦距組合產(chǎn)生大量的不同重建結(jié)果問(wèn)題，首先采用傳統(tǒng)的遺傳算法處理冗余數(shù)據(jù)，通過(guò)遺傳操作迭代搜索出最優(yōu)的重建值。針對(duì)算法中的變焦特點(diǎn)，進(jìn)行了變焦重建算法模型對(duì)焦距的敏感度分析，篩選容易造成較大錯(cuò)誤影響的焦距組合，在此基礎(chǔ)上提出了加權(quán)梯度法搜索最優(yōu)值的方法。最后，通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了所提出的算法與數(shù)據(jù)處理方法。在仿真空間立方體轉(zhuǎn)化后的像素坐標(biāo)上添加高斯白噪聲和BM高斯隨機(jī)噪聲模型，通過(guò)比較分析確定遺傳算法和加權(quán)梯度法中未確定的參數(shù)，然后比較兩種數(shù)據(jù)處理方法在不同方差下的重建精度，考察兩種方法對(duì)不同噪聲模型的適應(yīng)性以及運(yùn)算時(shí)間。利用所推導(dǎo)的理論公式完成對(duì)處理過(guò)的實(shí)際圖片數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和計(jì)算，并且分別用遺傳算法和加權(quán)梯度法重建出實(shí)際立方體頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)，通過(guò)定點(diǎn)間的實(shí)際距離與重建頂點(diǎn)的距離的比較驗(yàn)證了重建精度。

簡(jiǎn)介：三維影像能夠提供給觀眾身臨其境的視覺(jué)體驗(yàn)，三維電視3DTV系統(tǒng)是傳統(tǒng)二維電視系統(tǒng)的變革方向，自由立體顯示技術(shù)的發(fā)展為3DTV系統(tǒng)的普及提供了可能性，各種高級(jí)信號(hào)處理算法則為3DTV系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，研究高效的3DTV系統(tǒng)具有重要的理論、現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。當(dāng)前實(shí)用的3DTV系統(tǒng)一般采用視頻加深度的場(chǎng)景表示方法，一個(gè)顯著特點(diǎn)是包含多視點(diǎn)視頻流。論文一方面圍繞3DTV系統(tǒng)的編碼問(wèn)題，研究提高壓縮效率、繪制虛擬視點(diǎn)的方法；另一方面從視頻解碼的實(shí)時(shí)性出發(fā)，研究運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)挠布O(shè)計(jì)。編碼方法、圖像處理構(gòu)成了3DTV系統(tǒng)的算法基礎(chǔ)，硬件加速則為3DTV系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供了積極的借鑒意義。論文取得的創(chuàng)新性成果包括1提出一種多視點(diǎn)加深度的編碼方法，在時(shí)間域上采用層次化B幀的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)、在空間域上利用視點(diǎn)變換來(lái)編碼多個(gè)視點(diǎn)。該方法將視點(diǎn)分成主視點(diǎn)和輔視點(diǎn)，采用圖像渲染技術(shù)來(lái)合成輔視點(diǎn)的預(yù)測(cè)圖像；編碼并傳輸視點(diǎn)的遮擋信息，以在解碼端獲得高質(zhì)量的重建圖像；可根據(jù)主、輔視點(diǎn)在空間域上相關(guān)性的強(qiáng)弱，解耦主視點(diǎn)深度圖周期和圖像組長(zhǎng)度，耦合主視點(diǎn)深度圖周期和輔視點(diǎn)圖像組長(zhǎng)度，以充分挖掘時(shí)空域上的相關(guān)性。該編碼方法可擴(kuò)展至二維排列的視點(diǎn)陣列，在保證重建圖像質(zhì)量的同時(shí)可獲得更高的壓縮性能。2提出一種深度輔助樣本匹配算法，以修復(fù)視點(diǎn)內(nèi)部的空洞。采用提出算法的視點(diǎn)變換流程包括深度圖形態(tài)學(xué)處理、圖像渲染和空洞修復(fù)。在預(yù)處理階段，采用膨脹處理深度圖像，以抑制變換視點(diǎn)中的物體分裂；在后處理階段，通過(guò)制定優(yōu)先級(jí)確定修復(fù)順序，采用塊匹配搜索空洞紋理，在匹配代價(jià)函數(shù)中加入深度信息，通過(guò)紋理相似性和深度一致性確定最佳匹配塊，根據(jù)視頻采樣的特點(diǎn)采用亮度優(yōu)先的修復(fù)策略。采用本算法得到的目標(biāo)視點(diǎn)具有幾何保真、結(jié)構(gòu)保持、深度區(qū)分方面的優(yōu)越性，能夠?yàn)轭A(yù)測(cè)編碼提供有效的參考圖像。3提出一種串并混合的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償亮度插值結(jié)構(gòu)和三級(jí)遞歸色度插值結(jié)構(gòu)，通過(guò)在垂直方向串行處理輸入整數(shù)像素點(diǎn)以優(yōu)化數(shù)據(jù)流；提出一種多參考圖像管理的算法和硬件結(jié)構(gòu)，以較小的代價(jià)加速了解碼器的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償流程。

簡(jiǎn)介：嘴唇動(dòng)畫作為人臉動(dòng)畫中最重要的部分之一，可以應(yīng)用在影視特效，動(dòng)畫制作，游戲娛樂(lè)以及視頻會(huì)議等諸多領(lǐng)域，具有很大的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。本文研究的內(nèi)容是如何利用視頻驅(qū)動(dòng)嘴唇，大致分為兩個(gè)部分如何從視頻中捕捉到嘴唇特征點(diǎn)，以及如何利用捕捉到的嘴唇信息驅(qū)動(dòng)嘴唇模型。本文采用的嘴唇模型是基于CIDE3面部模型的，它的驅(qū)動(dòng)機(jī)制以面部行為編碼系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，根據(jù)面部行為編碼系統(tǒng)定義的動(dòng)作單位，驅(qū)動(dòng)人臉模型。利用它的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，可以將跟蹤得到的嘴唇信息轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)嘴唇模型的參數(shù)，最終根據(jù)這些參數(shù)得到嘴唇動(dòng)畫。本文采用了兩種不同的方法對(duì)嘴唇進(jìn)行跟蹤，一種是基于表觀的方法，另一個(gè)種是基于運(yùn)動(dòng)的方法?；诒碛^的方法，存儲(chǔ)跟蹤目標(biāo)的紋理，通過(guò)改變目標(biāo)模型的位置參數(shù)和形狀參數(shù)，使其和視頻中的嘴唇相吻合。由于希望不使用訓(xùn)練樣本就可以對(duì)嘴唇進(jìn)行跟蹤，因此紋理模型從第一幀獲取，然后從后續(xù)的幀中獲取形狀無(wú)關(guān)紋理，將紋理模型和形狀無(wú)關(guān)紋理進(jìn)行比較，得到嘴唇模型的最優(yōu)參數(shù)。該方法可以直接得到嘴唇模型的參數(shù)，最終合成的嘴唇動(dòng)畫在大部分情況下是令人滿意的，但是當(dāng)嘴唇變化過(guò)大的時(shí)候，跟蹤器會(huì)跟丟，因此一些比較明顯的口型變化無(wú)法在合成的嘴唇動(dòng)畫中重現(xiàn)，影響了合成動(dòng)畫的質(zhì)量，但跟蹤器可以在沒(méi)有外界干預(yù)的情況下重新恢復(fù)對(duì)嘴唇的跟蹤?；谶\(yùn)動(dòng)的方法采用比較成熟的LUCASKANADE光流法跟蹤嘴唇的四個(gè)特征點(diǎn)，由于下嘴唇特征點(diǎn)在嘴唇運(yùn)動(dòng)過(guò)大的時(shí)候會(huì)跟丟，本文利用嘴唇的幾何形狀和嘴唇的邊緣信息對(duì)下嘴唇特征點(diǎn)進(jìn)行約束，得到了不錯(cuò)的跟蹤效果；利用基于運(yùn)動(dòng)的方法跟蹤到的4個(gè)嘴唇特征點(diǎn)，本文用最小二乘法求取嘴唇模型的參數(shù)，最終合成的嘴唇動(dòng)畫具有一定的逼真度。

簡(jiǎn)介：本研究針對(duì)目前激光三維堆積層高開環(huán)控制的現(xiàn)狀，自行開發(fā)研制一套層高隨動(dòng)控制系統(tǒng)。使Z軸單層提升高度△Z與成形件單層堆積高度△H保持一致，來(lái)保證成形件每層都有相同的離焦量。從而克服了形貌的上粗下細(xì)、上細(xì)下粗以及邊緣鋸齒狀現(xiàn)象。論文分析了現(xiàn)有激光加工過(guò)程中各種閉環(huán)控制研究現(xiàn)狀，介紹了目前激光成形過(guò)程中層高隨動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀。提出了兩套控制方案，通過(guò)對(duì)比，課題采用了以激光位移傳感器為檢測(cè)裝置，上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的噴頭隨動(dòng)控制方案。上位機(jī)IPC負(fù)責(zé)串口通信打開、與PMAC通信建立、數(shù)據(jù)接收處理顯示、Z軸實(shí)時(shí)調(diào)整以及完成一些加工輔助功能；下位機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)AD轉(zhuǎn)換，完成向上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳送。激光位移傳感器作為控制量的檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)層高數(shù)據(jù)的間接采集，單片機(jī)與工控機(jī)之間采用RS232通信。該方案充分利用了工控機(jī)強(qiáng)大的處理和運(yùn)算能力，以及便于編程開發(fā)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了以工控機(jī)為核心的一體化控制。激光三維堆積過(guò)程是一個(gè)多參數(shù)共同作用的復(fù)雜物理冶金過(guò)程。采用激光位移傳感器避免了熔池上方粉末飛濺、等離子云、煙云蒸騰、高溫等對(duì)測(cè)量帶來(lái)的不利影響，很好的完成了位移量的采集任務(wù)。本方案通過(guò)將測(cè)量值與設(shè)定值比較來(lái)決定數(shù)控系統(tǒng)Z軸微動(dòng)量。實(shí)驗(yàn)證明實(shí)施本方案后噴頭微動(dòng)控制在±03MM之內(nèi)即層高變化控制在±03MM之內(nèi)。堆積成行件精度比沒(méi)有采用層度隨動(dòng)控制的成形件精度更高。成形件內(nèi)外表面光滑，沒(méi)有出現(xiàn)鋸齒狀。有效的提高了三維堆積過(guò)程的穩(wěn)定性、三維堆積成形件的質(zhì)量。

簡(jiǎn)介：動(dòng)力工作臺(tái)是機(jī)械加工設(shè)備和多維運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的重要輔助部件。它的多維運(yùn)動(dòng)和定位性能將對(duì)機(jī)床加工工件的能力產(chǎn)生直接的影響，同時(shí)也是影響機(jī)床加工效率的重要因素。目前，圍繞機(jī)床工作臺(tái)的多維運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行定位加工已經(jīng)成為多軸機(jī)床發(fā)展的一個(gè)方向。在機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直是設(shè)計(jì)內(nèi)容中的核心環(huán)節(jié)，它的成功與否決定著設(shè)計(jì)目標(biāo)最終能否達(dá)成。課題從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的解耦原理出發(fā)，分析當(dāng)前動(dòng)力工作臺(tái)存在的缺陷和不足，從工作空間和運(yùn)動(dòng)自由度兩個(gè)方面，闡述新型解耦動(dòng)力平臺(tái)的設(shè)想，著重對(duì)它的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與探討。首先分析了動(dòng)力平臺(tái)、控制方法以及控制技術(shù)控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)它們存在的不足、原因以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)；然后從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理上分析了機(jī)構(gòu)的解耦條件，進(jìn)而提出新型運(yùn)動(dòng)解耦動(dòng)力平臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)想，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提出空間運(yùn)動(dòng)方案、動(dòng)力傳動(dòng)方案、驅(qū)動(dòng)控制方案和伺服跟蹤方案。在分析了傳統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，對(duì)研究的新型動(dòng)力平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論，指出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作能力，同時(shí)根據(jù)擬定的驅(qū)動(dòng)控制方案對(duì)它的驅(qū)動(dòng)控制進(jìn)行詳細(xì)分析設(shè)計(jì)。作為重點(diǎn)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分包括硬件和軟件兩大塊，硬件部分涉及整體控制結(jié)構(gòu)、各硬件的選用和功能、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、連接與密封方式等方面，軟件部分包括軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制界面、主控軟件、各控制器程序和通訊單元。其中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制，特別集成了西門子LOGO模塊。在完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分別采用PROENGINEER和MATLAB6X兩款工程軟件對(duì)三維動(dòng)力平臺(tái)的空間運(yùn)動(dòng)和控制系統(tǒng)性能進(jìn)行了模擬仿真，檢查了平臺(tái)各部件的運(yùn)動(dòng)干涉情況，同時(shí)也通過(guò)模型初步測(cè)試了平臺(tái)的工作能力，對(duì)控制系統(tǒng)綜合性能進(jìn)行了評(píng)估，對(duì)于整體控制方案的可行性合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后，總結(jié)了整個(gè)研究取得的成果，并對(duì)以后可以開展的研究工作進(jìn)行了展望，提出改進(jìn)建議和措施。

簡(jiǎn)介：目前，基于三維模型的人臉識(shí)別已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一。本文主要研究了基于幾何特征向量的三維人臉識(shí)別方法首先讀取三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)，提取出面部輪廓線，然后進(jìn)行關(guān)鍵特征點(diǎn)的定位和幾何特征向量的計(jì)算，最后通過(guò)計(jì)算相似度得到識(shí)別結(jié)果。本文的主要工作包括1數(shù)據(jù)預(yù)處理從3DS格式的三維人臉數(shù)據(jù)文件中提取出數(shù)據(jù)點(diǎn)云，在確定三維人臉坐標(biāo)系之后，結(jié)合深度信息提取出人臉中分輪廓線和過(guò)鼻尖點(diǎn)的橫向輪廓線，然后嘗試對(duì)提取出的輪廓線點(diǎn)集進(jìn)行曲線平滑和擬合預(yù)處理，這個(gè)過(guò)程減少了數(shù)據(jù)噪聲的干擾，提高了下一步特征點(diǎn)定位的準(zhǔn)確度。2關(guān)鍵特征點(diǎn)定位與特征向量組計(jì)算通過(guò)計(jì)算曲率，定位和抽取出人臉面部的11個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)，然后在此基礎(chǔ)之上選取并計(jì)算了6大類共計(jì)21維的特征向量包括距離，角度，面積，周長(zhǎng)、體積和面部比例以構(gòu)成一個(gè)相對(duì)完整的幾何特征向量組用于識(shí)別匹配工作。在此過(guò)程中提出了“人臉三角輪轂圖”的概念以表征抽象的三維人臉。3相似性度量與人臉識(shí)別對(duì)特征向量組進(jìn)行分析，在平衡穩(wěn)定性與區(qū)分度之后賦予每一維向量不同的權(quán)值，并進(jìn)行歸一化處理，最后通過(guò)識(shí)別庫(kù)與樣本庫(kù)之間的相似性度量完成最后的識(shí)別工作。在整個(gè)算法過(guò)程中，綜合運(yùn)用了5種計(jì)算方法包括鄰域搜索方法、平均化方法、對(duì)稱性修正方法、分層化方法和抽象化方法以嘗試改善整個(gè)識(shí)別算法的有效性與穩(wěn)健性。43D人臉識(shí)別系統(tǒng)與識(shí)別率我們基于OPENGL，VISUALC和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)可視化的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提取人臉輪廓線，定位面部關(guān)鍵特征點(diǎn)，計(jì)算人臉特征向量組，并通過(guò)進(jìn)行相似度比較實(shí)現(xiàn)三維人臉識(shí)別。基于此系統(tǒng)，本文在150個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)樣本上，對(duì)42個(gè)識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，得到識(shí)別率為905％，誤識(shí)率為95％，并在此之后進(jìn)行了相關(guān)數(shù)據(jù)的比較和分析。

簡(jiǎn)介：南京醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文正常人牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)無(wú)單元有限元耦合法三維生物力學(xué)研究姓名黃睿申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)口腔臨床醫(yī)學(xué)指導(dǎo)教師殷新民20080420南京醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文正常人牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)無(wú)單元一有限元耦合法三維生物力學(xué)研究中文摘要顳下頜關(guān)節(jié)TEMPOROMANDIBULARJOINT，TMJ是人體關(guān)節(jié)中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)最精細(xì)的關(guān)節(jié)，其中關(guān)節(jié)盤在下頜功能運(yùn)動(dòng)中起著重要而特殊的作用。因此，研究顳下頜關(guān)節(jié)尤其是關(guān)節(jié)盤的生物力學(xué)對(duì)了解顳下頜關(guān)節(jié)的生理病理和顳下頜關(guān)節(jié)疾病的防治有重要意義。本文運(yùn)用無(wú)單元有限元耦合法進(jìn)行以關(guān)節(jié)盤為重點(diǎn)的顳下頜關(guān)節(jié)生物力學(xué)分析。實(shí)驗(yàn)分以下兩個(gè)部分實(shí)驗(yàn)一、顳下頜關(guān)節(jié)三維無(wú)單元一有限元耦合模型的建立材料和方法應(yīng)用殷新民課題組所建立的包括顳下頜關(guān)節(jié)、咀嚼肌、下頜骨和下牙列的三維有限元模型，材料分為皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨、關(guān)節(jié)盤纖維軟骨和髁突關(guān)節(jié)軟骨等。在TMEGRID21中，將關(guān)節(jié)盤、關(guān)節(jié)窩、髁突進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分，將下頜骨、下牙列作四面體網(wǎng)格劃分，因TMJ左右對(duì)稱，為便于計(jì)算，本研究?jī)H取半側(cè)左側(cè)模型研究。在MARC2003中打開此三維有限元模型，保存為模型1。將三維有限元模型在HYPERMESH中采用四面體網(wǎng)格劃分，導(dǎo)入ANSYS80中，在下頜升支、髁突、顳骨保留有限元網(wǎng)格，在關(guān)節(jié)盤周邊輪廓保留有限元節(jié)點(diǎn)，去除關(guān)節(jié)盤中間區(qū)域網(wǎng)格，用節(jié)點(diǎn)離散，形成顳下頜關(guān)節(jié)的三維無(wú)單元有限元耦合模型，保存為模型2。結(jié)果模型1形成包括下頜升支、髁突、關(guān)節(jié)盤和顳骨在內(nèi)的三維有

簡(jiǎn)介：受海浪的影響，深海采礦船會(huì)產(chǎn)生升沉、縱移、橫移運(yùn)動(dòng)，安裝于采礦船上的采礦裝置也會(huì)隨之一起運(yùn)動(dòng)，影響到深海采礦作業(yè)安全進(jìn)行。為了減小海浪所引起的采礦船的運(yùn)動(dòng)對(duì)揚(yáng)礦管的影響，有必要在揚(yáng)礦管與采礦船之間安裝一套三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)以分別實(shí)現(xiàn)作業(yè)裝置的升沉方向、橫移方向和縱移方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，使揚(yáng)礦管不受采礦船的影響而基本上保持靜止。本文采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合的方法，對(duì)深海采礦裝置三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，其中重載揚(yáng)礦管三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)足本文的主要研究對(duì)象。論文提出了輕載、重載三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，分析了它們的工作原理。它們綜合應(yīng)用了電液比例、計(jì)算機(jī)控制、智能控制等技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、補(bǔ)償精度高等優(yōu)點(diǎn)。論文對(duì)重載三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的重載三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)滿足負(fù)載大、功率消耗小的設(shè)計(jì)要求。為了理論分析和仿真的需要，論文首先建立三維運(yùn)動(dòng)方向電液比例方向閥控制液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)已確定的重載三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的參數(shù)，計(jì)算出數(shù)學(xué)模型中個(gè)變量的具體值，得出了升沉補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、縱移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、橫移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)；接著論文依據(jù)SIMULINK與功率鍵合圖相關(guān)理論建立三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)液壓系統(tǒng)動(dòng)作過(guò)程仿真模型。三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)中普遍存在著非線性、死區(qū)、參數(shù)時(shí)變、大滯后等不利因素。因此，其位移反饋控制的控制器設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。論文對(duì)控制算法進(jìn)行較為深入的研究，利用PID控制器可以消除穩(wěn)態(tài)誤差、模糊控制器具有良好魯棒性，把這兩者結(jié)合起來(lái)，使PID參數(shù)模糊化，并用MTALAB模糊工具箱設(shè)計(jì)出模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制器。利用SIMULINK建立的過(guò)程仿真模型，用PID控制和模糊參數(shù)自適應(yīng)PID二種控制算法分別對(duì)三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，仿真曲線顯示了模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制器的優(yōu)良性能，仿真的結(jié)果達(dá)到了預(yù)定的補(bǔ)償精度，表明了本文提出的三維運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是可行的，所提出的建模的方法是正確的，所設(shè)計(jì)的控制器足有效的。