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220 kV天然酯变压器绕组温度分布三维仿真计算分析
1
作者 王远 唐桢馥 +3 位作者 牛飞宇 黄青丹 宋浩永 徐阳 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期50-56,共7页
由于油流死区的存在,变压器绕组结构的二维与三维仿真计算结果存在较大差异,且相较于矿物油变压器,天然酯变压器的顶层油温升更高,因此需要对天然酯变压器绕组结构进行精细化建模和仿真计算。本文针对天然酯变压器绕组的温度分布进行三... 由于油流死区的存在,变压器绕组结构的二维与三维仿真计算结果存在较大差异,且相较于矿物油变压器,天然酯变压器的顶层油温升更高,因此需要对天然酯变压器绕组结构进行精细化建模和仿真计算。本文针对天然酯变压器绕组的温度分布进行三维仿真计算及分析,并与二维仿真计算和温升试验结果进行对比。结果表明:三维仿真计算得到绕组热点温度为123.1℃,相比于二维仿真计算结果下降5.0℃。变压器温升试验测得绕组平均温度为86.8℃,与三维计算结果86.2℃相近,但根据IEC热点因子法推出热点温度为108.1℃,比三维仿真结果低15.0℃。 展开更多
关键词 天然酯变压器 三维仿真计算 热点温度 温升试验
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考虑三维横向热传导的光储微网系统接口变换器IGBT结温计算方法
2
作者 徐洋 肖迁 +3 位作者 贾宏杰 金昱 穆云飞 陆文标 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第10期1533-1545,I0015,I0016,共15页
在光储微网系统中,光储单元接口变换器的输出功率及散热条件常处于变化状态,而现有的绝缘栅双极晶体管(IGBT)结温计算方法难以评估该类变化对IGBT模块热扩散角的影响,导致结温计算精度受限,给系统热管理带来巨大挑战.针对该问题,提出一... 在光储微网系统中,光储单元接口变换器的输出功率及散热条件常处于变化状态,而现有的绝缘栅双极晶体管(IGBT)结温计算方法难以评估该类变化对IGBT模块热扩散角的影响,导致结温计算精度受限,给系统热管理带来巨大挑战.针对该问题,提出一种考虑三维横向热传导的光储微网系统接口变换器IGBT结温计算方法.首先,在光储微网系统环境下,考虑多芯片间热耦合作用,建立功率器件物理热模型;然后,根据所建物理模型,进一步提出一种考虑三维横向热传导的结温计算方法,构建考虑三维横向热传导的热网络模型,有效提升了当前状态热参数及功率模块热扩散角的计算精度;最后,在针翅型散热器结构中通过有限元分析验证所提模型的准确性.仿真结果表明:与多种结温计算方法相比,所提方法在稳态和功率突变工况下结温计算误差均最小,分别约为3.11%和3.65%;相较于忽略热扩散角(α=0)的计算方法,精度分别提升11.53%和61.93%.不同散热条件下,所提方法仍能保持较高的结温精度,且误差最小. 展开更多
关键词 光储微网系统 绝缘栅双极晶体管模块 结温计算 三维横向热传导 有限元分析
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三维计算机导航辅助下的舰船海上移动轨迹跟踪研究
3
作者 蒋玲玲 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期154-157,共4页
为实现舰船海上移动轨迹三维可视化呈现,使轨迹跟踪结果更加直观、易于理解,研究基于三维计算机导航辅助下的舰船海上移动轨迹跟踪方法。通过三维计算机导航系统搭载的多种传感器实时收集舰船和海洋环境的数据,输入到面向可细分对象的... 为实现舰船海上移动轨迹三维可视化呈现,使轨迹跟踪结果更加直观、易于理解,研究基于三维计算机导航辅助下的舰船海上移动轨迹跟踪方法。通过三维计算机导航系统搭载的多种传感器实时收集舰船和海洋环境的数据,输入到面向可细分对象的数据模型(SOODM)中,生成海上环境三维模型。依据三维计算机导航数据建立舰船运动模型,采用平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法实现舰船海上移动轨迹的精准跟踪。实验结果表明,该方法能够有效跟踪舰船在海上的移动轨迹,跟踪点的位置与实际轨迹几乎完全拟合,并可实现舰船海上轨迹跟踪的三维可视化导航,为后续的决策和规划提供了有力支持。 展开更多
关键词 三维计算机导航 舰船模型 轨迹跟踪 三维模型构建 可视化
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基于计算机视觉的定向刨花板内部三维结构信息挖掘方法构建与应用
4
作者 石允峰 洪吾俊 +2 位作者 段衍筠 李万兆 梅长彤 《木材科学与技术》 北大核心 2025年第3期49-57,共9页
定向刨花板(oriented strand board,OSB)是一种以长片大刨花为主要原材料的木质结构人造板,其物理力学性能与内部结构密切相关。为了深入解析OSB构效关系,研究提出一种基于计算机视觉重构OSB内部三维结构的方法。选用旋切单板裁切刨花制... 定向刨花板(oriented strand board,OSB)是一种以长片大刨花为主要原材料的木质结构人造板,其物理力学性能与内部结构密切相关。为了深入解析OSB构效关系,研究提出一种基于计算机视觉重构OSB内部三维结构的方法。选用旋切单板裁切刨花制备1.2 cm厚OSB,拍摄记录铺装过程,利用计算机视觉技术捕捉刨花铺装的位置,并对铺装后层叠刨花进行单片刨花轮廓提取,再结合断面密度梯度(vertical density profile,VDP)数据计算板坯厚度方向的压缩率,使用Python软件重构OSB内部三维结构。制备5 cm×5 cm(长×宽)的试件并记录质量,检测VDP、内部三维结构和孔隙率。结果表明,制备OSB用刨花总数为2299片,计算机正确识别所有刨花,其中2232片刨花完整分割(占比97.1%)。试件实测预测质量、孔隙率、VDP的决定系数R2分别为0.976、0.951、0.812。对比X射线断层扫描(X-ray CT)结果和计算机视觉重构结果发现,三维可视化结构一致性好。基于重构结果,可进一步量化所有刨花的定向角度、面积和施胶效果。计算机视觉方法能够准确可视化和量化OSB试件内部三维结构,为OSB构效关系研究提供可靠基础数据。 展开更多
关键词 定向刨花板 计算机视觉 断面密度梯度 三维结构 准确性评价
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基于随机特征线法的三维C5G7问题直接输运计算
5
作者 宋佩涛 秦帅 张乾 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1333-1342,共10页
相比传统的确定论特征线法,随机特征线法通过实时生成和随机抽样特征线的方式,可以有效降低计算所需的内存和特征线密度,在三维堆芯问题的直接输运计算中有很大潜力。本文基于随机特征线法初步研发了三维中子输运计算程序,并对三维C5G7... 相比传统的确定论特征线法,随机特征线法通过实时生成和随机抽样特征线的方式,可以有效降低计算所需的内存和特征线密度,在三维堆芯问题的直接输运计算中有很大潜力。本文基于随机特征线法初步研发了三维中子输运计算程序,并对三维C5G7基准题进行了直接输运计算。其中,通过对随机特征线参数的敏感性分析确定最优参数组合;通过引入低差异序列抽样特征线提高计算的收敛速率。计算结果表明,随机特征线法和多群蒙特卡罗符合较好,其中有效增殖因数计算偏差不超过20 pcm,功率相对偏差不超过1%;在随机特征线法中使用低差异序列抽样可以显著提升有效增殖因数计算的收敛速率,但对棒功率计算无明显效果。本文研究验证了随机特征线法在三维输运计算中的准确性,针对特征线参数的敏感性分析和伪随机数的应用为进一步优化随机特征线法计算提供了有效途径。 展开更多
关键词 随机特征线法 三维堆芯 C5G7基准题 直接输运计算 低差异序列
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基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法
6
作者 王玉 孙红娟 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期161-164,共4页
为保证舰船模型三维重建的完整性以及细节程度,提出基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法。基于双目立体视觉计算全局舰船目标点云坐标,生成舰船全局的三维点云数据;多视角点云配准方法对该数据进行配准后,输入多尺度特征递归卷积的稠... 为保证舰船模型三维重建的完整性以及细节程度,提出基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法。基于双目立体视觉计算全局舰船目标点云坐标,生成舰船全局的三维点云数据;多视角点云配准方法对该数据进行配准后,输入多尺度特征递归卷积的稠密点云重建网络模型中,通过该模型生成舰船模型三维深度图,在此基础上,利用运动结构法完成舰船深度图中的三维曲线重建,对舰船模型进行颜色渲染,输出舰船模型三维重建结果。测试结果显示,该方法能够完成不同图像之间对应点的可靠匹配,确定各点的坐标位置;三维重建后模型的空间偏差均在0.015以下;能够较好地完成舰船结构的重建,重建后舰船模型的完整性较好,清晰呈现舰船的结构细节。 展开更多
关键词 计算机视觉 舰船模型 三维重建 多视角 颜色渲染 三维曲线重建
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结构三维形变的双目立体视觉鲁棒监测研究
7
作者 朱前坤 王婷婷 +2 位作者 王军营 张琼 杜永峰 《振动工程学报》 北大核心 2025年第9期2002-2010,共9页
传统计算机视觉方法通常聚焦于结构平面内的动力响应,因此本文提出基于图像相位立体匹配时序分析测量方法实现对结构三维形变的无靶标鲁棒监测。该方法利用2D-Gabor滤波器和高斯金字塔梯度算法对图像进行预处理,运用基于相位的稠密光流... 传统计算机视觉方法通常聚焦于结构平面内的动力响应,因此本文提出基于图像相位立体匹配时序分析测量方法实现对结构三维形变的无靶标鲁棒监测。该方法利用2D-Gabor滤波器和高斯金字塔梯度算法对图像进行预处理,运用基于相位的稠密光流追踪算法与改进的半全局块匹配(SGBM)算法,实现对结构感兴趣区域位移的全场测量,进一步提出一种直观的位移-应变转换方法,实现结构三维应变的测量。通过基于物理的图形模型(PBGM)的虚拟现实试验,验证了本文方法与3DDIC和有限元分析形变对比误差均小于2%;在实验室户外桥梁的振动试验中,与传统测试方法对比形变误差可控制在8%以内,符合工程应用精度。本方法在确保精度的前提下实现了结构三维形变无靶标鲁棒监测,更好地解决了传统结构形变监测中受环境影响程度大、成本高等问题。 展开更多
关键词 计算机视觉 立体匹配算法 相位 PBGM 结构三维形变
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引江济淮二期工程泵站深基坑开挖与支护的三维数值模拟分析
8
作者 孙勇 郭鹏斐 +2 位作者 赵卫全 路威 崔飞 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期205-215,共11页
引调水泵站基坑开挖需在满足自身结构安全稳定的要求上,在有限空间内将对邻近建筑物的影响控制在安全可控范围内,因此选择合理的支护方案对于降低工程造价及减小不均匀沉降尤为重要。基于引江济淮二期工程一泵站深基坑的场地特征和水文... 引调水泵站基坑开挖需在满足自身结构安全稳定的要求上,在有限空间内将对邻近建筑物的影响控制在安全可控范围内,因此选择合理的支护方案对于降低工程造价及减小不均匀沉降尤为重要。基于引江济淮二期工程一泵站深基坑的场地特征和水文地质条件,采用Midas GTS软件建立了基坑开挖支护三维数值分析模型,研究了采用旋喷锚索和支护桩作为围护结构进行分层开挖时,基坑支护结构的变形和受力情况,以及开挖水位变化对周边建筑物的影响。结果表明:该支护体系受力合理,变形控制效果较好,开挖完成后基坑坡顶与支护桩位移均在安全范围内;整个开挖过程中基坑周边既有建筑物最大沉降为11.6 mm,出现开裂的风险较小;开挖过程中采用600 mm厚混凝土墙可有效起到止水效果,基坑开挖后水位波动小于当地浅水层季节性水位变幅,且不会出现渗透破坏问题。三维有限元计算可以反映开挖、降水、支护等步序对基坑工程的综合影响,研究结果可为类似基坑开挖支护设计提供参考。 展开更多
关键词 泵站深基坑 混凝土防渗墙 三维有限元计算 开挖与支护 周边建筑物效应分析
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沥青路面表面纹理三维评价方法及其计算边界条件分析 被引量：4
9
作者 董仕豪 韩森 +2 位作者 宿金菲 陈德 苏会锋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期84-92,共9页
为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度... 为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度共生矩阵理论和表面纹理偏离基准面的均匀程度,构建了表面纹理水平三维评价指标f_(8mac)、f_(9mac)、f_(8mic)、f_(9mic)和表面纹理分布均匀性三维评价指标σ;然后,以铺砂法、步行式摩擦系数仪和组合表面纹理分布均匀性的测试结果为基准,通过对比三维评价指标和现有二维评价指标与基准指标的相关性,验证了三维评价指标的有效性和优越性;最后,基于表面纹理三维评价指标的计算过程,明确了表面纹理三维评价指标的计算边界条件。研究结果表明:f_(8mac)和f_(8mic)与基准指标的相关系数R分别为0.934 8和0.803 0,优选f_(8mac)和f_(8mic)为表面纹理水平三维评价指标;现有的二维评价指标难以准确表征表面纹理的三维分布状态,指标σ可以有效地评价沥青路面表面纹理的三维分布均匀性;只有在相同的计算边界条件下,表面纹理三维评价指标才具有可比性。研究成果有望为沥青路面表面纹理三维评价方法的推广应用提供理论借鉴。 展开更多
关键词 道路工程 三维评价指标 点云数据处理 表面纹理 计算边界条件 沥青路面
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移动边缘计算中的无人机三维部署和内容缓存优化方法 被引量：1
10
作者 唐焕博 陈星 张建山 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期1143-1149,共7页
随着无线网络中的移动数据流量爆炸式增长,支持高速缓存的无人机被应用于移动计算领域充当边缘服务器,为网络中的用户提供按需服务。为了在满足其他资源约束的条件下,给用户带来更好的体验,通过联合优化无人机部署、缓存放置和用户关联... 随着无线网络中的移动数据流量爆炸式增长,支持高速缓存的无人机被应用于移动计算领域充当边缘服务器,为网络中的用户提供按需服务。为了在满足其他资源约束的条件下,给用户带来更好的体验,通过联合优化无人机部署、缓存放置和用户关联以实现最小化所有用户的内容访问时延,并为用户提供质量不同的内容缓存服务。针对多无人机和地面基站协同提供缓存服务的场景,提出了一种基于迭代优化的联合优化算法。该算法通过迭代求解由目标问题分解得到的三个子问题的方式来获得具有收敛性保证的次优解决方案。首先,采用基于连续凸近似的算法求解无人机部署子问题;其次,采用基于贪心的算法求解内容缓存子问题;然后,利用基于罚函数的连续凸近似算法求解用户关联子问题;最后,对上述过程重复迭代,得到目标问题的一个次优解。多次仿真实验验证了所提算法的有效性和可行性。仿真结果表明,与基准算法相比,所提联合优化算法在平均内容访问时延、缓存命中率两方面均具有更好的性能。 展开更多
关键词 移动边缘计算 无人机三维部署 内容缓存 用户关联 凸优化
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昆都仑泄洪冲沙洞结构静动力三维有限元配筋计算 被引量：1
11
作者 艾喆 王锁 +3 位作者 章莉 张铸 何勇军 李宏恩 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期39-43,共5页
昆都仑水库是一座以防洪、供水为主的综合利用的中型水库。为改善水库泄洪条件,新建泄洪冲沙洞并布置于库区右岸山体内。首先,构建了泄洪冲沙洞三维有限元模型,模拟了各结构的精细构造部位;然后,采用三维线性有限单元法对泄洪冲沙洞开... 昆都仑水库是一座以防洪、供水为主的综合利用的中型水库。为改善水库泄洪条件,新建泄洪冲沙洞并布置于库区右岸山体内。首先,构建了泄洪冲沙洞三维有限元模型,模拟了各结构的精细构造部位;然后,采用三维线性有限单元法对泄洪冲沙洞开展静动力工况下变形、应力分析计算,基于有限元内力法进行内力计算并提出相应配筋方案;最后,进行结构限裂复核验算。选取的配筋计算方案实用可靠,为工程设计提供指导、验证复核作用并成功付诸实施。 展开更多
关键词 泄洪冲沙洞 三维线性有限元 配筋计算 应力图形法
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基于有限元的地球物理电磁场三维正演仿真软件平台EMSIM
12
作者 陈卫营 薛国强 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第5期857-870,共14页
电磁法是透视地球内部的重要手段,正演仿真模拟在洞悉电磁场响应机制、优化勘探策略以及深化反演处理与解释等方面扮演着不可或缺的关键角色。当前,针对各种电磁场正演算法的研究蓬勃发展,涌现出大量开源程序代码。然而,这些工具往往局... 电磁法是透视地球内部的重要手段,正演仿真模拟在洞悉电磁场响应机制、优化勘探策略以及深化反演处理与解释等方面扮演着不可或缺的关键角色。当前,针对各种电磁场正演算法的研究蓬勃发展,涌现出大量开源程序代码。然而,这些工具往往局限于单一程序层面,尤其在模型构建、网格剖分及后处理显示等核心环节上常需频繁切换至外部软件,增加了操作复杂性与时间成本。为此,开发了一套地球物理电磁场三维正演仿真软件平台EMSIM。该软件基于有限元法实现了三维空间内地球物理电磁场的正演模拟,并具备几何建模、网格剖分、分析求解、可视化显示、数据管理等全流程功能。在软件开发过程中,重点解决了复杂模型建模与剖分、并行计算优化、大规模计算数据高效管理、后处理显示等关键技术难题,显著提升了仿真计算的精度与效率。通过多个案例的对比验证,EMSIM软件在操作性能、计算精度与效率上满足实际应用需求,可作为地球物理电磁学研究的有力工具。 展开更多
关键词 地球物理学 电磁场 三维正演 软件开发 有限元 CAD建模 网格剖分 并行计算
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三维连续-非连续并行计算方法及其在岩爆过程模拟中的应用 被引量：2
13
作者 王学滨 杜轩 +3 位作者 薛承宇 陈双印 廖裴彬 余保健 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期177-185,共9页
随着深部岩石工程的发展,岩爆变得越发严重。在岩爆的数值模拟方面,连续方法和非连续方法均具有一定的局限性。兼具二者优势的连续-非连续方法更具优势,且正在快速发展。基于CUDA对自主开发的三维拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方... 随着深部岩石工程的发展,岩爆变得越发严重。在岩爆的数值模拟方面,连续方法和非连续方法均具有一定的局限性。兼具二者优势的连续-非连续方法更具优势,且正在快速发展。基于CUDA对自主开发的三维拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法进行了GPU并行加速。为了探索岩爆的机理和过程,模拟了不同静水压力、侧压系数和单元数目(最多达100×10^(4))条件下圆形洞室围岩V形坑的演化规律和单元弹射现象。考察了洞室围岩中裂纹的定量演化规律。研究表明:当静水压力较大时,基于芬纳公式的支护设计偏于不安全。由于V形坑的位置发生改变,V形坑的平均最大深度随着静水压力的增加先缓慢增加后快速增加。关于洞室围岩V形坑的模拟结果能与有关的实验结果、数值结果和现场观测结果吻合。上述研究很好地体现了岩爆并行计算较串行计算和商业软件计算的优势。 展开更多
关键词 岩爆 GPU并行计算 三维连续-非连续方法 V形坑 静水压力 侧压系数 洞室
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基于支持向量机的三维点云岩体结构面半自动识别方法 被引量：4
14
作者 朱涛 史文兵 +2 位作者 刘永志 王勇 梁风 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率... 结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率和密度等作为机器学习模型的特征向量作为输入,结合人工和自动挑选学习样本,随后把学习样本分为训练集和测试集用于训练SVM模型并测试模型,将被接受的模型用于点云的预测分类,进而识别结构面和提取信息。将该方法应用于公开边坡数据集和发耳镇某采区边坡结构面调查,结果表明:使用LOF与PCA结合方法有效地提高了法向量估计的准确性,而DetRD-PCA方法用于估计单个结构面的法向量并计算产状时得到结果更加准确;对公开点云数据集的结构面进行识别,SVM识别881552个点时间仅需9 s,成功提取了四组结构面,与前人结果对比,倾向平均偏差最大3.12°,倾角平均偏差最大1.54°;将方法应用于发耳镇某采区边坡的结构面调查中,SVM识别1450148个点仅需18 s,成功提取了两组结构面,与经典的三点法估算比较,倾向和倾角的偏差为0.7°~3.3°和0.1°~3.3°;该方法对于小样本的训练数据依然能够表现出较高的正确率。 展开更多
关键词 三维点云 支持向量机 岩体结构面 半自动识别 产状计算 工程应用
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基于CFD模型的城市地下三维承灾体洪水演进特性研究 被引量：1
15
作者 蔡钊 刘宏伟 +1 位作者 储少志 闵星 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期26-29,共4页
城市化地区由于错综复杂的地下三维空间特性,在洪涝灾害发生后是主要承灾体之一,然而现有对城市化地区的洪涝模拟研究,基本集中于一维或二维的淹没研究,无法真实反映城市洪涝灾害发生后地下承灾体空间内的水位、水流流速的变化情况。因... 城市化地区由于错综复杂的地下三维空间特性,在洪涝灾害发生后是主要承灾体之一,然而现有对城市化地区的洪涝模拟研究,基本集中于一维或二维的淹没研究,无法真实反映城市洪涝灾害发生后地下承灾体空间内的水位、水流流速的变化情况。因此,利用计算流体力学模拟模型,构建和模拟了地下三维承灾体空间的概化模型和地下空间模型,结果发现在单层地下空间水流高流速区域集中在水流入口附近,并会在地下空间较大范围内形成回流区域,而双层地下空间的高流速区域基本集中在空间入口处及双层空间的连接处,可见在洪涝灾害发生前期需注意地下空间入口处,以及灾害发生中期,地下空间的连接处的高流速区域对行人及重要建筑物可能会产生影响。研究结果可为地下空间洪涝灾害发生后灾害链推演,以及地下空间人员疏散等灾害应对提供重要参考。 展开更多
关键词 计算流体力学 城市洪涝 三维承灾体 概化模型
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基于双色法的碳烟火焰三维温度场计算层析成像测量
16
作者 吴雨轩 苏海航 蒋利桥 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第4期408-416,共9页
建立了一种基于多角度火焰光学投影信号获取的三维层析重建成像算法,用于测量不规则形态火焰的三维结构。通过搭建可旋转的射流燃烧装置建立不规则轮廓非预混稳定乙烯碳烟火焰,采用单一像增强相机(ICCD)从28个不同角度依次进行火焰自发... 建立了一种基于多角度火焰光学投影信号获取的三维层析重建成像算法,用于测量不规则形态火焰的三维结构。通过搭建可旋转的射流燃烧装置建立不规则轮廓非预混稳定乙烯碳烟火焰,采用单一像增强相机(ICCD)从28个不同角度依次进行火焰自发光的全波段、550 nm和650 nm窄波段投影图像采集,结合自编制的三维重建程序与修正双色法,实现了碳烟火焰三维温度场测量。结果表明,三维重构算法能够再现火焰结构与温度场三维空间分布特性,温度测量值符合层流乙烯扩散碳烟火焰温度范围,采用任意不同角度投影图像数据的数目高于15个时,重构效果最好。 展开更多
关键词 碳烟火焰 计算层析成像 三维温度场 双色法
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基于计算机视觉的足踝三维运动自动分析技术研究
17
作者 黎杰文 王旭 +1 位作者 马昕 陈文明 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期518-518,共1页
目的人体足部关节运动学测量在足踝及下肢疾病的临床评估中发挥着重要作用,而大量研究表明:足部多节段(即多关节)比传统单节段分析在临床应用中更具价值。然而,目前常用的光学动作捕捉系统采用人工解剖标记点,存在测量耗时大、手动标记... 目的人体足部关节运动学测量在足踝及下肢疾病的临床评估中发挥着重要作用,而大量研究表明:足部多节段(即多关节)比传统单节段分析在临床应用中更具价值。然而,目前常用的光学动作捕捉系统采用人工解剖标记点,存在测量耗时大、手动标记误差等问题,制约了三维运动分析在足踝外科的临床应用与推广。因此,本研究提出一种无标记,且能够实现快速数据采集和自动运动学分析的技术和系统。方法采用自主研发的基于动态点云跟踪的足踝运动数据采集平台,通过深度学习模型(Point Net++)将足踝部自动分割为胫腓骨段、后足段,中足段,前足段和拇趾段,建立五节段运动学模型(Point foot analysis model,PFAM),将步态中足部关节变换矩阵转换为3个解剖平面欧拉角,量化评估足部多关节协调运动特征。结果本研究方法能够在无标记点的条件下自动分析步态中足踝部多关节旋转角度数据,实验结果表明:在基于深度学习模型自动分割下的运动学数据与人工分割的结果具有良好的一致性,且总体测量和分析总耗时达到分钟级别,效率远高于传统光学动作捕捉技术。结论本研究结合深度学习模型提出了一种无标记点自动多关节运动分析方法,高效获取运动数据有助于应用于临床建立大规模足踝运动学数据库,从而为临床干预和康复训练提供强有力的技术支撑。 展开更多
关键词 计算机视觉 数据采集平台 运动数据 变换矩阵 动作捕捉技术 胫腓骨 标记点 三维运动
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面向GPU平台的通用Stencil自动调优框架
18
作者 孙庆骁 杨海龙 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第10期2622-2634,共13页
Stencil计算在科学应用中得到了广泛采用.许多高性能计算(HPC)平台利用GPU的高计算能力来加速Stencil计算.近年来,Stencil计算在阶数、内存访问和计算模式等方面变得更加复杂.为了使Stencil计算适配GPU架构,学术界提出了各种基于流处理... Stencil计算在科学应用中得到了广泛采用.许多高性能计算(HPC)平台利用GPU的高计算能力来加速Stencil计算.近年来,Stencil计算在阶数、内存访问和计算模式等方面变得更加复杂.为了使Stencil计算适配GPU架构,学术界提出了各种基于流处理和分块的优化技术.由于Stencil计算模式和GPU架构的多样性,没有单一的优化技术适合所有Stencil实例.因此,研究人员提出了Stencil自动调优机制来对给定优化技术组合进行参数搜索.然而,现有机制引入了庞大的离线分析成本和在线预测开销,并且无法灵活地推广到任意Stencil模式.为了解决上述问题,提出了通用Stencil自动调优框架GeST,其在GPU平台上实现Stencil计算的极致性能优化.具体来说,GeST通过零填充格式构建全局搜索空间,利用变异系数量化参数相关性并生成参数组;之后,GeST迭代地从参数组选取参数值,根据奖励策略调整采样比例并通过哈希编码避免冗余执行.实验结果表明,与其他先进的自动调优工作相比,Ge ST能够在短时间内识别出性能更优的参数设置. 展开更多
关键词 stencil计算 GPU 自动调优 性能优化 参数搜索
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基于非结构有限元法的大地电磁三维并行反演及其应用
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作者 叶益信 MOORKAMP Max +2 位作者 刘志新 姜志海 岳建华 《地球物理学报》 北大核心 2025年第10期4012-4024,共13页
非结构网格能灵活地剖分复杂几何模型,在地球物理电磁数据的正反演中取得迅速发展,然而基于非结构有限元的三维反演计算效率通常较低,针对此问题,本文实现了基于非结构有限元和并行计算的大地电磁三维反演算法.本文使用基于库仑规范势... 非结构网格能灵活地剖分复杂几何模型,在地球物理电磁数据的正反演中取得迅速发展,然而基于非结构有限元的三维反演计算效率通常较低,针对此问题,本文实现了基于非结构有限元和并行计算的大地电磁三维反演算法.本文使用基于库仑规范势的自适应非结构有限元法计算模型的正演响应,采用有限内存拟牛顿法(LBFGS)反演,采用正反演双网格系统,根据趋肤深度及测点位置对正演网格进行自动加密,在保证正演精度的同时提高计算效率.其次,基于MPI(Message Passing Interface)策略实现了大地电磁三维正演响应的并行计算,进一步提高了反演的计算效率.通过单个异常体、多个异常体和起伏地形模型验证了该算法的可行性和有效性.最后,将该算法应用于澳大利亚昆士兰Ernest Henry氧化铁型铜金矿床区,揭示了该区域的三维电性结构,并与重力资料三维反演结果进行了比较,分析了该区域的成矿环境和构造特征. 展开更多
关键词 非结构有限元 并行计算 大地电磁 三维反演
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基于三维重建的猪大排定量切片方法
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作者 江政 俞驰威 +4 位作者 黄天然 缪佳晖 陈坤杰 黄明 黄继超 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期291-299,共9页
针对猪大排定量切片准确度低的问题,该研究提出了一种基于三维重建的猪大排定量切片方法。首先,通过搭建点云数据采集试验平台,利用线激光扫描仪采集不同视角下的猪大排点云数据,并经过点云预处理提取目标点云;其次,结合长方体标靶块和T... 针对猪大排定量切片准确度低的问题,该研究提出了一种基于三维重建的猪大排定量切片方法。首先,通过搭建点云数据采集试验平台,利用线激光扫描仪采集不同视角下的猪大排点云数据,并经过点云预处理提取目标点云;其次,结合长方体标靶块和Trimmed icp算法完成多视角的点云配准工作;然后,利用Graham扫描法以及不规则体切片分割累加算法估算猪大排的体积;最后根据设定的切片质量要求进行切片厚度计算,完成定量切片试验。采用15条猪大排样本对该研究所提出的方法进行验证,结果表明,实际的切片质量值与设定的切片质量值相比,其平均绝对误差为8.62 g,平均相对误差为7.41%,达标率为85.67%,该研究为猪大排的定量切片提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 猪大排 点云数据 三维重建 体积计算 定量切片
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