基于BlendMask与改进Super4PCS的物体位姿估计方法

1

作者 郑银环 张帅彬 +1 位作者 吴飞 陈恩杰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期10-18,58,共10页

针对工业上常见的散乱堆叠工件的位姿估计和无序分拣问题,文章提出一种基于BlendMask实例分割算法与改进Super 4PCS(super 4-points congruent sets)点云配准算法的物体位姿估计方法。利用BlendMask实例分割算法分割目标工件并构建工件... 针对工业上常见的散乱堆叠工件的位姿估计和无序分拣问题,文章提出一种基于BlendMask实例分割算法与改进Super 4PCS(super 4-points congruent sets)点云配准算法的物体位姿估计方法。利用BlendMask实例分割算法分割目标工件并构建工件表面点云;定义抓取分数选择最上层工件作为抓取对象,实现机器人自上而下抓取;针对不同形状的目标工件,基于相似匹配度函数选择模板点云;融合Super 4PCS与正态分布转换(normal distributions transform,NDT)算法完成目标点云和模板点云在低重合率情况下的精确配准,获取目标工件的抓取位姿;并针对Super 4PCS算法粗配准时速度较慢的问题,通过对体素滤波后的目标点云和模板点云提取3D内部形状描述子(intrinsic shape signatures,ISS)作为点云配准算法的输入点集来提高算法的配准速度。点云配准实验和机器人无序分拣实验结果表明,文章提出的物体位姿估计方法可以快速、准确地完成目标工件的位姿估计和无序分拣任务,配准算法均方根误差(root mean square error,RMSE)小于3.8 mm,位姿估计所需时间小于5.8 s,性能满足实际应用要求。 展开更多

关键词 散乱堆叠工件 位姿估计 无序分拣 BlendMask实例分割算法 Super 4PCS算法 点云配准

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GIS中基于拓扑结构和凸壳技术的快速TIN生成算法 被引量：43

2

作者 章孝灿 黄智才 +2 位作者 章孝灿 潘云鹤 戴企成 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1212-1218,共7页

该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法.该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序,然后利用凸壳技术,以排序后的点为着眼点,通过依次扫描各点快速地将有序点集进行三角联网,最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN.在三角网联结过... 该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法.该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序,然后利用凸壳技术,以排序后的点为着眼点,通过依次扫描各点快速地将有序点集进行三角联网,最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN.在三角网联结过程中由于充分利用了有序点子集的凸壳特性,避免了所有的交点测试,并且加入点联结合理三角形时的判断次数与原始点集的点数无关,只与点集的平面分布结构有关,从而保证了对海量散乱点集生成TIN的效率.该文还对算法进行了具体实现,并在实际项目中进行了成功的应用,证明了算法具有可操作性和较强的实用性. 展开更多

关键词 GIS 拓扑结构 凸壳 快速TIN生成算法 地理信息系统 不规则三角网 散乱点集 地形信息 地图生成 计算机

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一个通用的快速三角化算法 被引量：23

3

作者 李伟青 彭群生 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期769-773,共5页

提出了一个适用于任意平面多边形区域及散乱点集的通用三角化算法 .当算法应用于多边形区域时 ,首先对各个顶点和区域内部的散乱点按扫描方式排序 ,然后依次扫描各点 ,扩展生成新的三角形 ,从而获得局部已剖分区域 ,并最终完成整个区域... 提出了一个适用于任意平面多边形区域及散乱点集的通用三角化算法 .当算法应用于多边形区域时 ,首先对各个顶点和区域内部的散乱点按扫描方式排序 ,然后依次扫描各点 ,扩展生成新的三角形 ,从而获得局部已剖分区域 ,并最终完成整个区域的三角化 .将上述过程作适当改动后 ,可被用于平面散乱点集的三角网格化 .该通用算法除了具有快速三角化的特点之外 ,还采用局部区域的优化组合来体现最优化准则 。 展开更多

关键词 散乱点集 VORONOI图 三角化算法 凸多边形 计算机图形学

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分散搜索算法研究进展 被引量：14

4

作者 王晓晴 唐加福 韩毅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3155-3160,共6页

分散搜索是进化计算领域一种新兴有效的计算技术,近几年受到学术界和工程界的广泛关注。分散搜索采用基于种群的全局搜索策略,较少地利用搜索过程的随机性,注重于采用一系列系统性方法来构建新解,提高搜索的集中性和多样性。阐述和剖析... 分散搜索是进化计算领域一种新兴有效的计算技术,近几年受到学术界和工程界的广泛关注。分散搜索采用基于种群的全局搜索策略,较少地利用搜索过程的随机性,注重于采用一系列系统性方法来构建新解,提高搜索的集中性和多样性。阐述和剖析了分散搜索的基本原理和常用流程。在此基础上,对算法框架中的参考集更新方法、子集合并方法和内存策略等重要机制进行了比较系统地深入分析。重点探讨了分散搜索在多目标优化、连续优化以及混合优化等复杂环境下的研究。论述了分散搜索在物流与供应链、生产管理和图像处理等领域的典型应用情况并展望了分散搜索的发展前景。 展开更多

关键词 分散搜索 参考集更新 子集合并 路径重连

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基于一种曲率最小优化准则的散乱点三角剖分 被引量：9

5

作者 张永春 达飞鹏 宋文忠 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期851-856,共6页

从曲率入手 ,提出一种空间凸四边形的曲率估计算法 ,由此建立了一种新的基于该曲率的三角剖分优化准则以及曲面三角剖分算法 .该算法修改了部分常用的数据结构 ,使得算法有更好的空间复杂度 .通过分析 ,算法的时间复杂度为O(m2 ) ,同时... 从曲率入手 ,提出一种空间凸四边形的曲率估计算法 ,由此建立了一种新的基于该曲率的三角剖分优化准则以及曲面三角剖分算法 .该算法修改了部分常用的数据结构 ,使得算法有更好的空间复杂度 .通过分析 ,算法的时间复杂度为O(m2 ) ,同时还将这一优化准则与几种常用的优化准则作了扼要比较 .实验结果分析表明本算法具有保形特性 ,这在曲面重构和曲面设计等方面有很好的实用价值 . 展开更多

关键词 散乱点集 三角剖分算法 数据结构 优化准则 曲面保形

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一种新的求解无相关鉴别矢量集方法 被引量：10

6

作者 陈绵书 陈贺新 刘伟 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期913-917,共5页

无相关鉴别矢量集方法是解决模式识别问题的有效方法 .通常情况下 ,无相关鉴别矢量集是通过递归方式获得的 ,计算时间较长 .该文提出了一种求解无相关鉴别矢量集的非递归方法 .首先根据总体散布矩阵构造无相关投影空间 .对于无相关投影... 无相关鉴别矢量集方法是解决模式识别问题的有效方法 .通常情况下 ,无相关鉴别矢量集是通过递归方式获得的 ,计算时间较长 .该文提出了一种求解无相关鉴别矢量集的非递归方法 .首先根据总体散布矩阵构造无相关投影空间 .对于无相关投影空间中的任何正交矢量集 ,其在原空间中的特征统计无关 .然后在无相关投影空间求解基于Fisher线性判别准则的正交矢量集 ,从而得到原空间的无相关鉴别矢量集 .理论分析和实验结果表明 :该文方法和Jin等的方法所求解的无相关鉴别矢量集是一致的 .而应用本文方法求解无相关鉴别矢量集计算时间较短 ,在类别数为C的情况下 ,二者的时间比为 (C - 1)∶2 . 展开更多

关键词 总体散布矩阵 无相关空间 无相关鉴别矢量集

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曲面激光密集测量三维数据的三角片逼近方法 被引量：16

7

作者 王平江 黄雪梅 +1 位作者 陈吉红 周济 《工程图学学报》 CSCD 1998年第1期17-27,共11页

本文对激光———机器视觉测量方式得到的曲面数据云为基础，探讨了曲面密集三维散乱点群数据的几何建模方法。根据激光测量方式和三维点群分布的特点，建立了恰当的数据结构在计算机中表示散乱点群。由八刃树空间分割原理对密集散乱点... 本文对激光———机器视觉测量方式得到的曲面数据云为基础，探讨了曲面密集三维散乱点群数据的几何建模方法。根据激光测量方式和三维点群分布的特点，建立了恰当的数据结构在计算机中表示散乱点群。由八刃树空间分割原理对密集散乱点群进行空间分割，建立八叉树拓扑关系，显著加快了任意点的搜寻速度。采用万有引力定律计算三角片顶点坐标，由此实现散乱点群数据的几何建模。 展开更多

关键词 散乱点群 几何建模 曲面逼近 激光测量 机器视觉

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基于支持向量机的散乱数据拟合 被引量：5

8

作者 徐洪波 程辉 +1 位作者 柳健 田金文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第28期84-87,共4页

文章提出了一种有效的大规模散乱点拟合方法,它是采用最小均方支持向量机局部拟合对Shepard插值方法进行改进。支持向量机基于结构风险最小化准则,在数据拟合方面具有较好的泛化能力,而改进的Shepard法能有效拟合大规模样本点。实验结... 文章提出了一种有效的大规模散乱点拟合方法,它是采用最小均方支持向量机局部拟合对Shepard插值方法进行改进。支持向量机基于结构风险最小化准则,在数据拟合方面具有较好的泛化能力,而改进的Shepard法能有效拟合大规模样本点。实验结果表明该算法对大规模散乱数据点具有较好的拟合性能。 展开更多

关键词 散乱数据集 支持向量机 改进Shepard法

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基于邻域粗糙集和高光谱散射图像的苹果粉质化检测 被引量：3

9

作者 朱启兵 黄敏 赵桂林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期154-157,161,共5页

研究了基于邻域粗糙集理论的高光谱散射图像苹果粉质化无损检测方法。以576幅波长范围为600～1 000 nm的苹果高光谱数据为研究对象,利用邻域粗糙集模型对81个原始波段进行选择,从中选择出最优波长子集;利用支持向量机建立分类模型,随机... 研究了基于邻域粗糙集理论的高光谱散射图像苹果粉质化无损检测方法。以576幅波长范围为600～1 000 nm的苹果高光谱数据为研究对象,利用邻域粗糙集模型对81个原始波段进行选择,从中选择出最优波长子集;利用支持向量机建立分类模型,随机选择526个样本作为训练集,其余50个样本作为测试集,重复仿真10次验证分类能力。仿真结果表明邻域粗糙集能够得到充分表述粉质化程度的14个最优波长,测试模型的平均精度为75%,高于全波长模型的71%和采用主成分分析法的74%。 展开更多

关键词 苹果 粉质化 无损检测 邻域粗糙集 高光谱散射图像

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含旋转部件的动态目标特征提取方法研究 被引量：5

10

作者 张馨元 齐玉涛 林刚 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期65-69,共5页

针对含有活动部件的空中动态目标成像方法进行研究,分析活动部件对空中动态目标成像的干扰,通过自适应小波变换分离活动部件及目标,剔除活动部件对成像结果的影响;提取清晰的散射中心,然后基于逆合成孔径雷达(inverse synthetic apertur... 针对含有活动部件的空中动态目标成像方法进行研究,分析活动部件对空中动态目标成像的干扰,通过自适应小波变换分离活动部件及目标,剔除活动部件对成像结果的影响;提取清晰的散射中心,然后基于逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR)图像灰度级不连续点寻找区域边界,将目标点和背景分离,采用自适应边界收敛方法对目标区域进行轮廓特征提取,得到了良好的目标轮廓特征.所提算法不仅可剔除旋转部件对散射中心的干扰,同时可提取良好的目标ISAR特征.采用实测数据对方法进行了验证. 展开更多

关键词 chirplet小波变换 ISAR成像 散射中心 水平集 调制干扰

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基于SOFM神经网络的整体网格重构模型 被引量：3

11

作者 张伟 陈丽能 +2 位作者 姜献峰 孙毅 马亚良 《机电工程》 CAS 2003年第5期83-84,共2页

提出了基于SOFM神经网络的大规模散乱点数据压缩方法,并建立了重构矩形拓扑整体网格和三角拓扑整体网格神经网络模型。

关键词 SOFM神经网络 网格重构模型 数据压缩 人工智能

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一种新的散乱点云特征提取方法研究 被引量：3

12

作者 张靖 周明全 +2 位作者 张雨禾 耿国华 李姗姗 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第7期1601-1607,共7页

结合显著特征点与马尔科夫随机场的特性,提出一种新的散乱点云特征提取算法研究.首先构造点云的显著度函数,计算点云模型中散乱点的显著度;然后根据点的显著度及点间测地距构造Reeb图,由Reeb图及判断Reeb图显著点的两个条件提取显著特征... 结合显著特征点与马尔科夫随机场的特性,提出一种新的散乱点云特征提取算法研究.首先构造点云的显著度函数,计算点云模型中散乱点的显著度;然后根据点的显著度及点间测地距构造Reeb图,由Reeb图及判断Reeb图显著点的两个条件提取显著特征点;接着根据点到显著特征点及中心点的距离计算马尔科夫随机场的联合密度函数,通过贝叶斯估计求最大后验概率分布函数,采用马尔科夫最大后验概率框架归约简化得到最优标号的目标函数;最后采用图割法求解目标函数,依赖全局能量变化调整标号集,得到点云的最优标号集,并根据最优标号集与点集间对应关系提取特征点.实验结果表明:该算法能够有效的检测出散乱点云的特征点,改善了算法的时间性能;其中,算法根据随机场的全局能量变化调整标号,得出最优标号集,避免了传统方法人工调参的问题. 展开更多

关键词 散乱点云 显著度 特征点 马尔科夫随机场 标号集

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带噪声散乱数据的光滑曲面重构——变分水平集方法 被引量：7

13

作者 徐国良 张琴 刘丹 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期840-848,共9页

带噪声散乱数据点的光滑曲面重构应用广泛,基于变分水平集方法提出一种求解该问题的新的能量模型,并由此能量得到一新的微分方程,该微分方程演化后得到的极限曲面即为要重构的光滑曲面.给出了一种快速建立初始曲面的方法,节约了重构时间... 带噪声散乱数据点的光滑曲面重构应用广泛,基于变分水平集方法提出一种求解该问题的新的能量模型,并由此能量得到一新的微分方程,该微分方程演化后得到的极限曲面即为要重构的光滑曲面.给出了一种快速建立初始曲面的方法,节约了重构时间;然后对该微分方程的初值问题运用水平集方法求解,其中的空间方向离散化采用本质无震荡或加权本质无震荡技术,时间方向采用具有高精度的TVDRunge-Kutta技术.提出一种变步长的TVDRunge-Kutta方法来重新初始化符号距离函数,保证了Runge-Kutta方法中每一欧拉步都满足迎风设计要求.实验结果表明,该方法高效且能产生良好的重建效果. 展开更多

关键词 带噪声散乱数据 光滑重构 水平集方法 变步长总变差减少Runge-Kutta方法

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加热炉优化调度模型及算法研究 被引量：8

14

作者 谭园园 宋健海 刘士新 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1549-1557,共9页

加热炉是热轧生产中主要的能源消耗设备,其合理调度对于降低生产过程的能耗和生产成本都具有重要作用.根据加热炉的生产工艺和约束条件建立了加热炉优化调度数学模型,针对模型特点提出了分散搜索(scattersearch,SS)算法,设计了基于随机... 加热炉是热轧生产中主要的能源消耗设备,其合理调度对于降低生产过程的能耗和生产成本都具有重要作用.根据加热炉的生产工艺和约束条件建立了加热炉优化调度数学模型,针对模型特点提出了分散搜索(scattersearch,SS)算法,设计了基于随机变量序列的投票组合算子和单点交叉组合算子.根据国内某钢铁企业加热炉生产过程的实绩随机生成40个测试案例,进行实验,分析了参考集规模及不同组合算子对SS算法性能的影响,并与遗传局域搜索(genetic local search,GLS)算法的求解结果进行了比较.结果表明所提出的模型和算法对解决本文研究的加热炉调度问题有效. 展开更多

关键词 加热炉调度 住炉时间 候选板坯集合 分散搜索算法 组合算子 遗传局域搜索算法

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图像集的离散度矩阵及其在人脸图像识别中的应用 被引量：3

15

作者 王耀明 王仲国 沈毅俊 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2001年第5期11-14,共4页

本文提出了图像集离散度矩阵的基本概念及用于人脸图像识别的方法。该方法把同一类图像集中的各幅图像的信息矩阵的奇异值向量作为矩阵中的一列构成图像集特征矩阵。把这些矩阵组成一图像库,并找出图像集离散度矩阵和图像库离散度矩阵,... 本文提出了图像集离散度矩阵的基本概念及用于人脸图像识别的方法。该方法把同一类图像集中的各幅图像的信息矩阵的奇异值向量作为矩阵中的一列构成图像集特征矩阵。把这些矩阵组成一图像库,并找出图像集离散度矩阵和图像库离散度矩阵,从而计算出它们的最佳投影系数。然后,把测试样本的图像集特征矩阵与图像集库中的训练样本图像集的特征矩阵按投影系数相比较找出它们的相似程度,从而进行人脸图像识别。 展开更多

关键词 奇异值的向量 最小二乘距离 离散度矩阵 人脸图像识别 图像集

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基于散乱点集空间划分的凸壳体快速生成算法 被引量：1

16

作者 范志坚 赵翠莲 +1 位作者 施晓磊 孙亮 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期517-521,共5页

针对凸壳体特征的三维散乱点集数据,在空间划分结构的基础上进行K近邻搜索并估算点的法向量.引入点邻域的离差计算来代替曲率计算,提取边界区域特征点集,并比较分析了两种方法的效果.最后对提取后的剩余点集进行基于法向量的分块及拟合... 针对凸壳体特征的三维散乱点集数据,在空间划分结构的基础上进行K近邻搜索并估算点的法向量.引入点邻域的离差计算来代替曲率计算,提取边界区域特征点集,并比较分析了两种方法的效果.最后对提取后的剩余点集进行基于法向量的分块及拟合,并在可视化工具箱(VTK)中进行布尔运算,实现凸壳体模型的生成及可视化.该方法在双底双壳船舶液舱点集数据中进行了验证. 展开更多

关键词 凸壳体 散乱点 空间划分 离差 可视化工具箱(VTK)

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一种新的求解多维背包问题的分散算法 被引量：3

17

作者 张晓霞 刘哲 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期1716-1719,共4页

为了避免蚁群算法在优化搜索过程中易陷入局部最优和早熟收敛,提出一种求解多维背包问题的新型分散搜索算法。该算法是把蚁群算法的构解方法引入到分散搜索算法中,在搜索过程中,既考虑解的质量,又考虑解的分散性。同时,该分散算法还采... 为了避免蚁群算法在优化搜索过程中易陷入局部最优和早熟收敛,提出一种求解多维背包问题的新型分散搜索算法。该算法是把蚁群算法的构解方法引入到分散搜索算法中,在搜索过程中,既考虑解的质量,又考虑解的分散性。同时,该分散算法还采用了动态更新参考集与阈值接收算法的阈值参数,以控制搜索空间来加快收敛速度。通过选取国际通用MDKP实例库中的多个实例进行测试表明,该算法可以避免陷入局部最优解,能提高全局寻优能力,其结果优于其他现有的方法,并获得了较好的结果。 展开更多

关键词 多维背包问题 蚁群优化 分散搜索 参考集

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热定形工艺对高强型聚酯工业丝结构性能的影响 被引量：5

18

作者 张颖 宋明根 +2 位作者 姬洪 陈康 张先明 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期43-51,共9页

为探究不同热定形温度获得的高强型聚酯工业丝性能差异的内在结构因素,对3种高强型聚酯工业丝的结构性能进行对比。采用小角X射线散射和广角X射线衍射方法对其多尺度微观结构进行研究,结合力学性能及热收缩等结果,明确不同热定形工艺对... 为探究不同热定形温度获得的高强型聚酯工业丝性能差异的内在结构因素,对3种高强型聚酯工业丝的结构性能进行对比。采用小角X射线散射和广角X射线衍射方法对其多尺度微观结构进行研究,结合力学性能及热收缩等结果,明确不同热定形工艺对高强型工业丝结构性能的影响。结果表明:热定形温度主要影响聚酯工业丝非晶区取向和片晶结构;相比于高强中缩(HTMS)和高强(HT)聚酯工业丝,高强低伸型(HTLE)聚酯工业丝的热定形温度低,高倍牵伸产生的伸直非晶区分子链在较低热定形温度下并未及时排入晶格形成结晶,而发生了小幅的回复,导致HTLE聚酯工业丝表现出非晶区取向高、结晶度低、晶粒尺寸小与片层倾斜角较大的结构特点,从而使断裂伸长率最小、初始弹性模量最大、尺寸稳定性差。 展开更多

关键词 高强型聚酯工业丝 结晶结构 片晶结构 小角X射线散射 广角X射线衍射 力学性能 热定形

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平面散乱点线集三角剖分的算法 被引量：1

19

作者 周培德 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期1141-1144,共4页

利用平面扫描的思想 ,即利用从右到左移动的 y 轴扫描点线集 当扫描线达到某个给定点或给定线段端点时 ,将该点或端点与其上下相邻线段端点连接 新连线与已三角剖分的边只能在其端点处相交 该算法的时间复杂性为O(NlogN) 。

关键词 平面散乱点线集 三角剖分 算法 计算几何 时间复杂性

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基于法向量场的散乱点集三角网格化

20

作者 偶春生 张佑生 +1 位作者 高隽 汪荣贵 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期858-862,共5页

文章提出了基于散乱空间点集进行曲面重建的新方法,即从散乱点集的空间位置信息中估算出待建曲面的法向量场,构造基于法向量的曲面重建控制方法和控制参数,并用该参数来确定拓扑重建的搜索空间,采用面片生长的方式重建曲面。该方法在快... 文章提出了基于散乱空间点集进行曲面重建的新方法,即从散乱点集的空间位置信息中估算出待建曲面的法向量场,构造基于法向量的曲面重建控制方法和控制参数,并用该参数来确定拓扑重建的搜索空间,采用面片生长的方式重建曲面。该方法在快速获得正确的拓扑连接的同时,直接生成用较少的面片就能保持曲面特征的优化网格。 展开更多

关键词 散乱点集 三角化网格 逆向工程 法向量场

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