簡(jiǎn)介：三維人體模型重建是非接觸式人體測(cè)量的重要組成部分。本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于基于雙目立體視覺技術(shù)的測(cè)量系統(tǒng)由于受測(cè)量原理與技術(shù)的限制數(shù)據(jù)的特點(diǎn)為人體的前、后曲面分離；豎直方向的點(diǎn)云比較稀疏水平方向的點(diǎn)云非常密集；數(shù)據(jù)中存在一些干擾點(diǎn)；人體圖像中有缺口。本文為了實(shí)現(xiàn)人體模型的三維重構(gòu)針對(duì)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)主要進(jìn)行了如下研究1、原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理。1通過空間幾何變換使人體前、后曲面匹配為一個(gè)完整的三維人體曲面；2用加權(quán)平均值法、最小距離法和兩點(diǎn)線性插值法對(duì)人體點(diǎn)云進(jìn)行重新定位整合計(jì)算；3采用三次參數(shù)樣條插值的方法對(duì)缺口部位進(jìn)行修補(bǔ)；4用選點(diǎn)修改法修改曲線中的壞點(diǎn)用LAPLACIAN算法對(duì)整個(gè)曲線進(jìn)行光順處理。經(jīng)處理的數(shù)據(jù)可用于下一步三維人體模型的建立。2、三維人體數(shù)字化模型的重建。本課題在VISUALC60的開發(fā)環(huán)境下借助OPENGL函數(shù)庫(kù)的強(qiáng)大功能采用兩種方法建立三種人體數(shù)字化模型1用三次參數(shù)樣條插值的方法對(duì)豎直方向上的型值點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算生成人體的點(diǎn)云模型；2用上述方法對(duì)水平方向上的型值點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算生成人體的曲線模型3用單對(duì)單和單對(duì)多輪廓三角網(wǎng)格化方法重構(gòu)人體的曲面模型。對(duì)生成的模型分別討論了它們?cè)诜b工業(yè)中的應(yīng)用。3、人體水平輪廓線的提取。用基于密集數(shù)據(jù)點(diǎn)的輪廓線重建技術(shù)提取人體點(diǎn)云模型的水平輪廓線用最小距離法提取人體曲線模型的水平輪廓線；按網(wǎng)格連接關(guān)系提取人體曲面模型的水平輪廓線。

簡(jiǎn)介：在工業(yè)上，非接觸式三維測(cè)量通常采用“激光掃描CCD”的模式進(jìn)行，對(duì)測(cè)量對(duì)象可以采用各種功率的激光進(jìn)行掃描，并允許任意長(zhǎng)時(shí)間的掃描測(cè)量。從三維測(cè)量的結(jié)果來(lái)看，工業(yè)三維測(cè)量只要能夠得到精確的實(shí)物三維信息即可，對(duì)測(cè)量結(jié)果的視覺效果要求不高。然而，如果人像的三維測(cè)量也采用“激光掃描CCD”的測(cè)量模式，一旦激光的功率稍大，直接射入人眼時(shí)便有可能對(duì)人眼產(chǎn)生嚴(yán)重傷害，故人像的三維測(cè)量不宜采用激光。再有，人像的三維測(cè)量不僅要考慮其測(cè)量的精度，而且還要考慮測(cè)量結(jié)果的觀賞性和藝術(shù)性，即根據(jù)人像測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，并由幾何模型生成激光內(nèi)雕刻點(diǎn)，再將這些人像的內(nèi)雕刻點(diǎn)雕刻在水晶玻璃內(nèi)部時(shí)，所表達(dá)的人像必須形神兼?zhèn)?。本文即是在該思想的指?dǎo)下，開展人像三維照相技術(shù)研究的。首先，本文根據(jù)光切法三維測(cè)量原理，通過理論研究和大量的實(shí)驗(yàn)，提出了光柵投影式視覺三維測(cè)量方法；文中作者以所開發(fā)的主要由光柵投影儀和數(shù)碼相機(jī)構(gòu)建的人像三維測(cè)量系統(tǒng)為例，介紹了光柵投影式三維測(cè)量技術(shù)。其次，針對(duì)本文開發(fā)的三維測(cè)量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了圖像攝取的光照控制電路。在系統(tǒng)攝取數(shù)字圖像時(shí)，控制電路根據(jù)數(shù)字相機(jī)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)投影儀內(nèi)置投影燈和外置攝影照明燈進(jìn)行時(shí)序控制。再次，作為三維照相技術(shù)的基礎(chǔ)，本文介紹了光柵投影式三維照相系統(tǒng)的各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)的標(biāo)定方法。詳細(xì)介紹了光柵投影儀（結(jié)構(gòu)光平面）的參數(shù)標(biāo)定技術(shù)，并在數(shù)碼相機(jī)和光柵投影儀兩者標(biāo)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有益的改進(jìn)，建立了一種精確的三維照相系統(tǒng)的參數(shù)標(biāo)定模型，設(shè)計(jì)了完整的系統(tǒng)標(biāo)定方案。最后，本文介紹了光柵投影式三維照相系統(tǒng)的三維測(cè)量軟件平臺(tái)及其相關(guān)操作過程。三維測(cè)量軟件憑借其強(qiáng)大的三維數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)測(cè)量得到的三維點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化處理，得到激光雕刻系統(tǒng)可以直接使用的人物面部三維點(diǎn)群數(shù)據(jù)。激光雕刻系統(tǒng)可以將人臉的三維圖像栩栩如生地雕刻在水晶玻璃內(nèi)部。

簡(jiǎn)介：本文在PROENGINEER基礎(chǔ)上，依據(jù)它的二次開發(fā)包PROTOOLKIT，結(jié)合VISUALC和ACCESS，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套三維標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各種標(biāo)準(zhǔn)件的自動(dòng)生成和標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的維護(hù)。本文研究了制作應(yīng)用程序源代碼的編譯和注冊(cè)文件以及發(fā)布應(yīng)用程序解鎖的方法；根據(jù)PROTOOLKIT提供的方法制作系統(tǒng)菜單，在應(yīng)用程序中調(diào)用并激活它們，實(shí)現(xiàn)了基本的用戶界面；利用MFC和PROTOOLKIT中的技術(shù)，制作了一些用戶需求的、而在PROTOOLKIT中難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜對(duì)話框界面，完成了系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)。使用PROENGINEER中自定義特征（UDF）和關(guān)系式，建立各種標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化模型數(shù)據(jù)庫(kù)，使用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件存儲(chǔ)各種標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)，編程調(diào)用UDF數(shù)據(jù)庫(kù)文件和選擇ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各標(biāo)準(zhǔn)件特征的自動(dòng)建模。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了不同類型標(biāo)準(zhǔn)件的自動(dòng)建模。整個(gè)系統(tǒng)遵循軟件工程的開發(fā)思想并按面向?qū)ο蟮慕７椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)。按功能將整個(gè)系統(tǒng)劃分標(biāo)準(zhǔn)件創(chuàng)建、加入和刪除模塊，并把各個(gè)模塊中子模塊封裝到動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中。這樣，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、修改調(diào)用方便，代碼重用度高。

簡(jiǎn)介：靜I。O”三≥J囊JI‘巍1J|一F參“，_；名一，I，每毫墨≯每一，匆宰O叩一～名一，～，誓≯芒≯F’’“一?！癘孑鋈盈I；I也。2峰I丟參JI、J“之≤；。二；?！拗┲┱遛砼t≥≥囂豢霉釜蘭主蘭爹耄耋鋈蘭二二二二≥函二二乏蘭薹函一’二JJ甏磊，?！薄?。；；幽近‘二MJ“’T。J越?jīng)棒蟆鍪摹?。五茹函幽幽___■■簟■_矽丌’K二刪盈，■■油口益輦烏戡潭赫葛廿恕卜卜越卜卜通懈睜茜1恃陪彗蓍鋈戳湎H甜懋母商藹卜卜慊高簫靴隧髏窨齡洽遺薄≮瞄黔鑿H附竄斟H稚H導(dǎo)汁帳蕊卜卜H手拇乓高泔徭冷高綹窘曲窟昌甍器∞昧斟坤賄O■NO昌蕊苫融偽KQCOC乙，1乙O‘11111111111IIIIIIIUIY1773360獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名鰳簽字日期衙羅月2亍日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津工業(yè)大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明學(xué)位論文作者簽名焦他易導(dǎo)師簽名●，’V獺淥簽字日期沙哆年羅月留日簽字日期Ⅵ哆年7月防日

簡(jiǎn)介：在四面體網(wǎng)格剖分之前，首先要建立待剖分三維實(shí)體邊界表面的離散化表達(dá)，亦即由三角網(wǎng)格來(lái)代表三維實(shí)體表面。此時(shí)，三維實(shí)體的“邊界”是指“邊界表面網(wǎng)格”，它既具有幾何性質(zhì)，又具有拓?fù)湫再|(zhì)。邊界表面網(wǎng)格是網(wǎng)格生成的邊界約束條件。經(jīng)典DELAUNAY四面體化方法是對(duì)給定節(jié)點(diǎn)集凸包的四面體網(wǎng)格剖分算法，當(dāng)待剖分域?yàn)榉峭箷r(shí)不能保證其邊界一致性亦即某些邊界丟失。為了恢復(fù)非凸域的原始邊界，必須對(duì)DELAUNAY四面體剖分加以修正以滿足原始邊界的約束，即所謂的邊界約束DT。將既滿足邊界幾何約束又滿足邊界拓?fù)浼s束的網(wǎng)格剖分稱為邊界一致網(wǎng)格剖分。有一個(gè)問題值得特別注意現(xiàn)有的DELAUNAY方法雖然能夠恢復(fù)待剖分域的幾何形狀，但某些情況下需要在原始邊界插入新的節(jié)點(diǎn)，而原始邊界三角形也被分解為多個(gè)小三角面片，因此新的邊界并不是嚴(yán)格意義上的原始邊界。換一種提法是，雖然邊界約束DT能夠滿足邊界幾何約束，但不能保證嚴(yán)格滿足邊界拓?fù)浼s束。因此，邊界約束DT不是嚴(yán)格意義的邊界一致四面體網(wǎng)格。由于工程分析中某些問題的需求，也由于理論上的價(jià)值，邊界約束DT的邊界一致性問題需要得到徹底解決。本文提出一種滿足邊界一致性要求的三維約束DT邊界恢復(fù)算法包扎法。在幾何恢復(fù)過程后，首先在拓?fù)鋼p傷區(qū)域上覆蓋初始的、未損傷的完整三角形面片，然后通過損傷區(qū)域與覆蓋的完整三角形面片構(gòu)造非凹多面體，并將其三角剖分，最后對(duì)包扎后的實(shí)體網(wǎng)格進(jìn)行光順，即可完全恢復(fù)拓?fù)鋼p傷區(qū)域，很好的解決了DELAUNAY剖分算法的拓?fù)浼s束丟失問題，保持了實(shí)體邊界的完整性。針對(duì)包扎后產(chǎn)生的非孤立劣質(zhì)單元，提出了一種將物理位移場(chǎng)與LAPLACIAN光順相結(jié)合的網(wǎng)格優(yōu)化算法；有效地解決了三維DELAUNAY三角剖分過程中所產(chǎn)生的薄元問題。在提出上述算法的基礎(chǔ)上，作者用C語(yǔ)言編制了相應(yīng)的程序。經(jīng)過實(shí)例檢驗(yàn)，本文提出的邊界恢復(fù)算法和網(wǎng)格優(yōu)化算法健壯有效，約束恢復(fù)后的網(wǎng)格質(zhì)量高。

簡(jiǎn)介：醫(yī)學(xué)圖像剛性配準(zhǔn)中包含兩種主要方法基于特征的圖像配準(zhǔn)和基于統(tǒng)計(jì)的圖像配準(zhǔn)該文分別實(shí)現(xiàn)了這兩種方法中的一種主要算法它們是基于輪廓的圖像配準(zhǔn)和基于最大互信息量的圖像配準(zhǔn)分析了這些算法的優(yōu)缺點(diǎn)在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新性地提出下面兩種新算法它們包括第一、提出模糊邊緣場(chǎng)概念在不需人工交互的情況下實(shí)現(xiàn)了圖像特征的自動(dòng)提取并使得圖像相似性特征得到增強(qiáng)同時(shí)提出基于模糊邊緣相似性測(cè)度的圖像配準(zhǔn)新算法第二、針對(duì)基于統(tǒng)計(jì)的圖像配準(zhǔn)框架中對(duì)于圖像重疊區(qū)域選擇的不合理提出了相同重疊區(qū)域下的配準(zhǔn)新框架并在此新框架下將一些統(tǒng)計(jì)相似性配準(zhǔn)算法統(tǒng)一為基于最小條件熵的圖像配準(zhǔn)算法

簡(jiǎn)介：三維視覺測(cè)量是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供方便、快捷和準(zhǔn)確測(cè)量手段。本文以逆向工程及工業(yè)檢測(cè)為應(yīng)用背景，為了更加準(zhǔn)確和快速地采集物體表面三維數(shù)字化模型，對(duì)激光視覺三維測(cè)量系統(tǒng)及其標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。本文首先對(duì)三維測(cè)量方法進(jìn)行了概述，分析了各類方法的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上主要研究了基于計(jì)算機(jī)視覺及光學(xué)三角原理的線結(jié)構(gòu)光視覺測(cè)量方法。并對(duì)線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，給出了設(shè)計(jì)原理及設(shè)備的配置，接著提出了結(jié)構(gòu)調(diào)整方案，并對(duì)由安裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的測(cè)量誤差進(jìn)行了分析。標(biāo)定方法是線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的關(guān)鍵技術(shù)之一，本文在分析、比較各種視覺模型及標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，最終采用考慮鏡頭畸變因素的針孔攝像機(jī)模型作為線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的視覺模型。標(biāo)定方法主要包括標(biāo)定點(diǎn)的獲取方法及傳感器模型參數(shù)求解方法，本文在分析TSAI兩步法求解模型參數(shù)的基礎(chǔ)上，提出了新的標(biāo)定方法，通過特殊設(shè)計(jì)的標(biāo)靶及六自由度機(jī)械手臂來(lái)獲取激光平面上的特征點(diǎn)作為標(biāo)定點(diǎn)，通過本文提出的采用線性求解內(nèi)參數(shù)的兩步法完成參數(shù)求解，該方法快速簡(jiǎn)單，提高了標(biāo)定效率。本文通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)兩步法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法及本文所提標(biāo)定方法進(jìn)行了比較，并對(duì)不同方法的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的掃描及誤差計(jì)算證明了本文所提方法的可行性與可靠性，測(cè)量精度優(yōu)于005MM，實(shí)現(xiàn)了實(shí)物模型數(shù)字化的目的。最后還對(duì)影響三維掃描精度的各個(gè)因素進(jìn)行了理論討論，為三維測(cè)量系統(tǒng)整體精度的提高提供了理論依據(jù)。

簡(jiǎn)介：合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文三維機(jī)械雕刻機(jī)的研制姓名張昱申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械工程指導(dǎo)教師高濟(jì)眾龔以德2002910墨主婪墊Y墨叢曼D垡坌璺主垡曼Q王墨壁二叢曼曼B壘DI魚坌呈凸G魚YI凸G已Q主主曼ABSTRACTTHESETECHNOLOGIESAREWIDELYUSEDINMECHATRONICS，INCLUDINGMECHANISM，MICROELECTRONICS，AUTOCONTROL，INFORMATION，SENSORANDTEST，POWERANDELECTRON，INTERFACE，SIGNALTRANSFORM，SOFTWAREPROGRAMONTHEOTHERHAND，MECHATRONICSMAKESTHESETECHN0109IESINTEGRATEDCOSELYITISTHEPRIMARYTRENDOFTHEDEVELOPMENTOFMECHANICALINDUSTRIALTECHNOLOGYANDPRODUCTSINTHEWORLDNOWADAYS3DMECHANICALENGRAVINGP10TTERISATYPICALMECHATRONICSPRODUCTS，ITHASMARKETABILITYFOREGROUNDINTHEADVERTISINGTHETHESISINBRIEFINTRODUCESTHEGENESISANDDEVELOPMENTALSTATUSQUOOFENGRAVINGP10TTER，ANALYSESCHARACTERISTICSOFINLANDANDOVERSEASP10TTERS，ANDEXPLAINSITSFUNCTIONANDUSERANGEBASEDONSYSTEMICVIEWPOINT，WEFRAMESTHEDESIGNINGSCHEMEONTHEWHOLE，ACCORDINGTOELEMENTALPRINCIPLES，PIVOTALTECHNOLOGY，ANDDESIGNINGRULESOFMECHATRONICSPRODUCTS，APPLYINGCORRELATIVETECHNOLOGIESANDMAKINGTHEMANORGANICWHOLEWEANALYZETHEOVERALLARRANGEMENTANDFRAMEWORK，THEMOVEMENTMODEOFNUMERICALCONTROLSYSTEM，THESELECTOFMAINMOVEMENTSYSTEMANDFEEDMOVEMENTSYSTEMETC，BASEDONLAE50080，WHICHISATYPEOF3DMECHANICALENGRAVINGPLOTTERSWEDESIGNANDREALIZETHEMECHANICALSYSTEM，WHICHINCLUDESTHENECESSARYCALCULATIONOFITSMAINMOVEMENTSYSTEMANDFEEDMOVEMENTSYSTEM，THENUMERICALCONTROLSYSTEM，WHICHINCLUDESHARDWARECHOICEANDSOFTWARESTRUCTURERESPECTIVELYASWELLASWESELECTANDANALYZEANDREALIZETHEPROCESSOF3DENGRAVEINTERPOLATIONARITHMETICOPTIMIZATIONOFTHESYSTEMISREALIZEDTHEAIMOFTHETASKISTHATTHEINDEPENDENTABILITYMAYBEIMPROVEDTOSTUDYANDMANUFACTUREMECHATRONICSPRODUCTS，ANDTECHNOLOGYADVANCEMENTOFOURCOMPANYMAYBEPROMOTEDULTERIORLYKEYWORDSENGRAVINGPLOTTER，NUMERICALCONTROLSYSTEM，MECHATRONICS，3DANDINTERPOLATIONARITHMETIC

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簡(jiǎn)介：目的探討三維CT血管造影3DCTA在顱內(nèi)腫瘤的診斷效能并了解其在腦膜瘤手術(shù)分離平面的預(yù)測(cè)價(jià)值材料與方法顱內(nèi)腫瘤患者30例術(shù)前行3DCTA檢查以容積重建法VR及最大強(qiáng)度投影法MIP法等作圖像三維重建處理模擬手術(shù)入路分別與磁共振MRI、手術(shù)情況及病理結(jié)果作比較并分析其中15例腦膜瘤比較腫瘤血供對(duì)手術(shù)分離平面的影響結(jié)果1所有病例3DCTA圖像均可較清楚地顯示腫瘤的生長(zhǎng)部位、形態(tài)、大小等與MRI診斷效能一致P005能立體地將腫瘤與血管、顱骨及周圍結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)與手術(shù)及病理檢查吻合2腦膜瘤軟腦膜皮質(zhì)血供與軟腦膜下切除有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P005結(jié)論13DCTA能作MRI的補(bǔ)充有助于顱內(nèi)腫瘤診斷、鑒別診斷及手術(shù)方案制定2腦膜瘤的軟腦膜皮質(zhì)血供與軟腦膜下切除有密切關(guān)係33DCTA對(duì)腦膜瘤手術(shù)分離平面的評(píng)估有獨(dú)到和重要的意義

簡(jiǎn)介：二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的興起，以及設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步，大量的三維人體運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)生成，并被廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫，游戲，醫(yī)學(xué)仿真，電影特技等領(lǐng)域。在此背景下，基于運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的研究，已經(jīng)成為近年來(lái)計(jì)算機(jī)視覺，圖形學(xué)研究領(lǐng)域和動(dòng)漫應(yīng)用領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著大量三維人體運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)，使得如何對(duì)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析和處理，從而有效利用運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)庫(kù)成為一個(gè)新的挑戰(zhàn)。在這些挑戰(zhàn)中，如何從復(fù)雜的人體運(yùn)動(dòng)中找到能正確表達(dá)運(yùn)動(dòng)信息的本質(zhì)特征，如何從浩如煙海的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中檢索出用戶所需要的運(yùn)動(dòng)，以及如何去合理高效的重用處理后的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，都是該領(lǐng)域關(guān)心的熱點(diǎn)問題。本論文的目的是針對(duì)基于三維捕獲數(shù)據(jù)的人體運(yùn)動(dòng)分析處理技術(shù)的上述關(guān)鍵問題，研究如何正確的提取人體運(yùn)動(dòng)的特征，如何不失真的對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維以及索引，探索如何用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對(duì)運(yùn)動(dòng)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析，以及如何結(jié)合子空間的方法對(duì)人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編輯和合成，從而實(shí)現(xiàn)利用運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行動(dòng)漫創(chuàng)作，電影特技制作等實(shí)際應(yīng)用。主要完成了以下工作1運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的特征提取。不同于傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征提取方法，考慮運(yùn)動(dòng)的幾何結(jié)構(gòu)能夠較真實(shí)地反映運(yùn)動(dòng)內(nèi)在屬性。二維的幾何特征只能較好的表達(dá)運(yùn)動(dòng)的局部幾何結(jié)構(gòu)，本文提出的三維時(shí)空特征則從全局幾何結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，不僅能夠有效表達(dá)各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)信息，而且能夠反映關(guān)節(jié)點(diǎn)之間相互作用的運(yùn)動(dòng)屬性。2運(yùn)動(dòng)的特征數(shù)據(jù)的降維和分段。提取出來(lái)運(yùn)動(dòng)特征維數(shù)較高，為了克服維數(shù)災(zāi)難，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的識(shí)別和檢索，本文利用主成分分析PRINCIPALCOMPONENTSANALYSIS，PCA和擴(kuò)展等距特征映射ISOMETRICFEATUREMAPPING，ISOMAP方法對(duì)高維運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行線性和非線性降維。同時(shí)，對(duì)于長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)序列，還利用上述方法對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在子空間進(jìn)行分段，將其分解為單個(gè)運(yùn)動(dòng)類型的短運(yùn)動(dòng)片段，以利于后續(xù)分析和處理。3運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的高效索引和快速匹配。為了適應(yīng)大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)的需要，本文對(duì)降維分段等預(yù)處理之后的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)提出了基于決策樹，多示例學(xué)習(xí)和集成學(xué)習(xí)的有效索引方法以過濾絕大部分和查詢例子不相關(guān)的運(yùn)動(dòng)樣例，綜合考慮人體各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)影響的重要性，達(dá)到加速檢索的目的。4基于子空間的運(yùn)動(dòng)編輯和合成。由于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在子空間的內(nèi)在隱藏屬性能夠在子空間被反映出來(lái)，本文提出了對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在流形子空間進(jìn)行線性和非線性映射，從而分離出風(fēng)格參數(shù)的方法，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行編輯生成新風(fēng)格運(yùn)動(dòng)。5系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。本文實(shí)現(xiàn)了上述運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的分析處理技術(shù)和方法，并給出了人體運(yùn)動(dòng)檢索和運(yùn)動(dòng)編輯合成的結(jié)果。

簡(jiǎn)介：本文通過對(duì)傳統(tǒng)腰椎間盤突出癥治療機(jī)分析研究的基礎(chǔ)上，討論了腰椎間盤發(fā)病病因及機(jī)理，引入了三維整復(fù)的理念，提出了適應(yīng)椎間盤突出形式多樣性的機(jī)械結(jié)構(gòu)，制定了合理的整機(jī)方案；設(shè)計(jì)了一種可在自動(dòng)和手動(dòng)驅(qū)動(dòng)下，按摩頭角度前后、左右可調(diào)，預(yù)壓力自動(dòng)顯示，抖動(dòng)力穩(wěn)定持久的三維整復(fù)按摩機(jī)；采用PROE軟件進(jìn)行了整機(jī)的三維實(shí)體設(shè)計(jì)，防止了運(yùn)動(dòng)件可能出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象，并對(duì)按摩機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行了動(dòng)畫設(shè)計(jì)；進(jìn)行了絲杠螺母機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定了合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)；試制成功了三維整復(fù)按摩機(jī)樣機(jī)，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，實(shí)現(xiàn)了按摩機(jī)的各項(xiàng)功能。采用VC60語(yǔ)言，開發(fā)了系統(tǒng)應(yīng)用軟件，設(shè)計(jì)出具有良好人機(jī)交互界面的微機(jī)控制系統(tǒng)，不僅完成了對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)的控制，還可對(duì)機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行精確的控制，實(shí)現(xiàn)了過程控制的自動(dòng)化。本按摩機(jī)的研制成功，填補(bǔ)了椎間盤治療中采用人工按摩的缺陷，降低了醫(yī)生的體力勞動(dòng)，保持了穩(wěn)定、持久的按摩力，提高了治療效果及臨床治愈率，具有良好的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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簡(jiǎn)介：噴氣紡紗以其速度快、產(chǎn)量高、用工少等優(yōu)越性，被普遍認(rèn)為是最具發(fā)展前景的一種新型紡紗方法，它是通過在兩噴嘴內(nèi)所形成的相互反向旋轉(zhuǎn)的氣流對(duì)纖維須條施加捻度而成紗的。目前，人們對(duì)噴氣紡紗的研究主要集中在成紗機(jī)理、噴氣紗結(jié)構(gòu)、各種參數(shù)對(duì)噴氣紗性能的影響上，且這些研究多是基于紡紗實(shí)驗(yàn)的，有較大的局限性。事實(shí)上，噴氣紗的結(jié)構(gòu)及其特性是由纖維在噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律所決定的，然而，在這方面僅有曾泳春對(duì)纖維在第一噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了二維數(shù)值研究。而噴嘴內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)氣流是高度三維的瞬時(shí)流場(chǎng)；再者，據(jù)兩噴嘴的不同作用，第一、二噴嘴被分別做成圓柱管和漸擴(kuò)管，因而，兩噴嘴內(nèi)的流動(dòng)特性是不同的，從而影響了纖維在其內(nèi)的運(yùn)動(dòng)?；谏鲜鲈?，本文先用數(shù)值與實(shí)驗(yàn)方法對(duì)噴氣紡不同噴嘴包括有開纖管的噴嘴內(nèi)的三維旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)進(jìn)行研究，并討論了各噴嘴的不同參數(shù)對(duì)流場(chǎng)和紗特性的影響，因而，對(duì)這些噴嘴參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。在對(duì)流場(chǎng)模擬的基礎(chǔ)上，將柔性纖維離散成由不計(jì)質(zhì)量的桿所連結(jié)的珠鏈，并認(rèn)為纖維的質(zhì)量以及所受力都分布在珠上，而桿只起到傳遞內(nèi)力和變形的作用，在考慮纖維的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形情況下，建立其動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)柔性纖維在高速旋轉(zhuǎn)流中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下1三維瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)氣流場(chǎng)的模擬對(duì)所有噴嘴來(lái)說(shuō)，由于氣流的反噴，在噴孔上游壁面附近會(huì)形成回流區(qū)，而在噴孔的下游會(huì)發(fā)生渦破裂。在不同噴嘴中，這些回流和渦破裂將經(jīng)歷復(fù)雜的變化。在第一噴嘴內(nèi)，渦破裂是周期性變化的螺旋型破裂，且在整個(gè)周期內(nèi)，渦破裂位置緩慢地向下游移動(dòng)，而上游回流會(huì)向噴嘴入口方向拉伸；在第二噴嘴內(nèi)渦破裂由最初的泡型破裂發(fā)展為錐形破裂，且在錐形破裂的內(nèi)部螺旋結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)周期性變化，而上游回流的大小隨時(shí)間的增加先增長(zhǎng)后減小；在有開纖管的第一噴嘴內(nèi)，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，初時(shí)泡型渦破裂沿流向拉伸增長(zhǎng)，進(jìn)一步地，泡型破裂轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪屏眩詈?，?dāng)在噴孔的上游和溝槽臺(tái)階后的兩回流區(qū)不再變化時(shí)，螺旋型破裂呈現(xiàn)周期性衰減。2噴嘴壓力對(duì)旋流場(chǎng)的影響對(duì)所有噴嘴來(lái)說(shuō)，當(dāng)噴嘴壓力增加時(shí)，速度增加，但其增長(zhǎng)趨勢(shì)下降。然而，速度分布規(guī)律不隨噴嘴壓力的變化而變化。然而，隨著噴嘴壓力的增加，渦破裂的發(fā)生位置在第一噴嘴或有開纖管內(nèi)向噴嘴出口方向移動(dòng)，而在第二噴嘴內(nèi)向噴孔方向移動(dòng)。3第一、二噴嘴幾何參數(shù)對(duì)旋流場(chǎng)的影響在兩噴嘴內(nèi)，噴孔上游的速度和回流強(qiáng)度都隨噴射角的增加而增加；然而，噴孔下游的渦破裂位置在兩噴嘴內(nèi)的移動(dòng)是相反的，即，在第一噴嘴內(nèi)向噴嘴出口方向移動(dòng)，而在第二噴嘴內(nèi)向噴孔方向移動(dòng)。當(dāng)噴孔數(shù)或噴孔直徑增加時(shí)，速度會(huì)隨之增加但其增長(zhǎng)趨勢(shì)下降；然而，渦破裂的強(qiáng)度和大小在第一噴嘴內(nèi)減小而在第二噴嘴內(nèi)卻增加。由于捻室管徑沿軸向變化不同，噴孔位置對(duì)兩噴嘴的影響明顯不同。對(duì)第一噴嘴而言，當(dāng)噴孔位置變化時(shí)，其噴孔附近的速度變化不大；然而，當(dāng)噴孔位于噴嘴入口附近時(shí)，較大的反噴不利于引紗。由于第二噴嘴捻室的擴(kuò)散，當(dāng)噴孔位置向下移動(dòng)時(shí)，渦破裂的發(fā)生也移向下游。當(dāng)?shù)谝粐娮斓哪硎抑睆皆黾訒r(shí)，流動(dòng)變得極為紊亂。然而，在第二噴嘴內(nèi)，噴嘴出口直徑的變化不影響速度分布，然而，隨著噴嘴出口直徑的增加，速度和渦破裂的強(qiáng)度都減小。4開纖管溝槽參數(shù)對(duì)旋流場(chǎng)的影響對(duì)于所有工況，在溝槽和捻室內(nèi)的氣流旋向是相反的。溝槽高度增加時(shí)，臺(tái)階后面的角回流區(qū)的長(zhǎng)度增大，溝槽內(nèi)的初始渦環(huán)減小，并在槽底形成一個(gè)新的同向旋轉(zhuǎn)渦。當(dāng)溝槽寬度增加時(shí)，噴孔下游的切向速度不變，然而，噴孔下游的渦破裂以及溝槽內(nèi)的渦環(huán)尺度都會(huì)稍微增加，然而，角回流區(qū)沿流向的尺度減小。隨著溝槽長(zhǎng)度的增加，角回流區(qū)的大小以及溝槽內(nèi)的負(fù)切向速度和渦環(huán)大小都不變。溝槽數(shù)的變化對(duì)噴孔附近的速度分布影響不大，且四矩形溝槽噴嘴會(huì)產(chǎn)生較大速度和較強(qiáng)的渦破裂。5第一噴嘴內(nèi)旋流的PIV實(shí)驗(yàn)研究PIV的流速測(cè)量表明，流速矢量以螺旋形沿流向衰減，并在螺旋內(nèi)部存在低速區(qū)，且軸向速度以螺旋的中心為軸呈對(duì)稱分布。當(dāng)噴孔數(shù)增加時(shí)，軸向速度和切向速度總體上呈增加趨勢(shì)，因而，旋度沿流向的衰減程度減小，且在較小的噴孔數(shù)下，流動(dòng)在噴嘴出口附近變?yōu)檩S流。當(dāng)噴孔直徑增加時(shí)，軸向速度在遠(yuǎn)離噴嘴出口的區(qū)域增大，但沿流向噴孔直徑越大，軸速的衰減越快；切向速度隨噴孔直徑的變化較復(fù)雜，其沿流向衰減較慢。因而，隨噴孔直徑的增加，在噴嘴出口附近的旋動(dòng)越強(qiáng)。6第二噴嘴內(nèi)流線角的流動(dòng)可視化研究對(duì)所有工況來(lái)說(shuō)，壁面流線角在總體上是沿流向逐漸減小的，這意味著壁面剪切的切向分量的衰減；在噴嘴出口截面上，流線以與管橫截面同心的圓向外呈順時(shí)針螺旋狀分布，這與第一噴嘴的逆時(shí)針旋向是相反的。隨噴射角度或噴孔直徑的增大，壁面流線角有減小的趨勢(shì)；但隨著噴孔數(shù)或噴孔位置的增加，壁面流線角增加，特別是在同樣的噴孔總面積下，減小噴孔直徑的同時(shí)增加噴孔數(shù)會(huì)使流線角增加。7纖維參數(shù)對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)軌跡的影響對(duì)本文所研究的纖維來(lái)說(shuō)，隨著纖維剛度的增加，纖維的頭端所形成的螺旋旋轉(zhuǎn)的程度和捻回?cái)?shù)都會(huì)稍微增加，但總體而言，纖維剛度對(duì)其在噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡影響不大；纖維長(zhǎng)度增加，柔性變形程度增加，但其捻回?cái)?shù)減少。8纖維釋放位置對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)軌跡的影響在第一噴嘴中，纖維的釋放位置離中心越遠(yuǎn)，纖維的剛性變形越大，其纏繞作用減弱，從而和近軸心處釋放的纖維形成捻差。與之相反，在第二噴嘴中，當(dāng)纖維的釋放位置遠(yuǎn)離中心時(shí)，纖維的柔性增加，包纏螺距很小，從而，能更緊的纏繞芯纖維，使紗獲得強(qiáng)力；在近軸心處釋放的纖維以剛性桿狀在噴嘴內(nèi)旋轉(zhuǎn)，是無(wú)纏繞的。9噴嘴幾何參數(shù)對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)軌跡的影響在第一噴嘴中，隨著噴射角或噴孔直徑的增加，纖維的柔性變形程度減小，且在較小的噴射角或噴孔直徑下，纖維出現(xiàn)有無(wú)自糾纏的卷繞變形，不利于其在第二噴嘴內(nèi)的解捻，易引起紗條干不勻。然而，在第二噴嘴中，噴射角或噴孔直徑越大，纖維的柔性越大，包纏性越好，然而，當(dāng)噴射角為90°時(shí)，在噴孔的遠(yuǎn)下游，纖維的頭端會(huì)形成倒彎鉤，將影響紗條干均勻度。

簡(jiǎn)介：圖形識(shí)別是心理學(xué)和人工智能科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域圖形取樣策略是影響圖形識(shí)別績(jī)效的重要因素。三維圖形是人們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｒ姷膱D形其基本的特征是以二維的方式表征三維的實(shí)物。本研究針對(duì)三維圖形識(shí)別的認(rèn)知策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究研究不同變量條件下簡(jiǎn)單三維圖形與對(duì)應(yīng)實(shí)體取樣策略的差異。本研究包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一研究簡(jiǎn)單三維幾何圖形與其對(duì)應(yīng)實(shí)體的取樣策略差異。實(shí)驗(yàn)二研究簡(jiǎn)單三維有意義圖形與其對(duì)應(yīng)實(shí)體的取樣策略差異。實(shí)驗(yàn)被試為8名。實(shí)驗(yàn)中要求被試完成認(rèn)同任務(wù)即判斷前后呈現(xiàn)的兩幅圖片是否相同。在實(shí)驗(yàn)過程中使用眼動(dòng)儀記錄被試的眼動(dòng)軌跡在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)被試進(jìn)行問卷調(diào)查同時(shí)記錄被試的口語(yǔ)報(bào)告。本研究獲得以下主要結(jié)論①圖形顯示方式的變化會(huì)影響作業(yè)績(jī)效旋轉(zhuǎn)方式下的反應(yīng)時(shí)大于非旋轉(zhuǎn)方式下的反應(yīng)時(shí)。客體屬性對(duì)認(rèn)知加工過程有影響識(shí)別三維幾何圖形的作業(yè)績(jī)效顯著的高于識(shí)別三維幾何實(shí)體的作業(yè)績(jī)效。②在幾何圖形及其實(shí)體的識(shí)別過程中首視點(diǎn)主要集中在圖形或物體的關(guān)鍵部位如轉(zhuǎn)角處、輪廓部位。在有意義圖形及其實(shí)體的識(shí)別過程中首視點(diǎn)主要分布在圖形或物體的關(guān)鍵意義部位。被試在觀察不同實(shí)驗(yàn)材料時(shí)首視點(diǎn)注視時(shí)間差異不顯著。③被試觀察圖形和實(shí)體時(shí)的掃視路徑和取樣優(yōu)先序相似程度很高。在掃視過程中注視點(diǎn)集中分布在關(guān)鍵部位和意義特征上掃視中均出現(xiàn)了回掃現(xiàn)象。被試在觀察實(shí)體時(shí)取樣信息的利用率更高。④被試在不同的實(shí)驗(yàn)材料下其取樣優(yōu)先序比較穩(wěn)定。