数控加工中连续微线段轨迹的B样条曲线拟合 被引量：6

1

作者 皮佑国 范德和 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期53-57,共5页

为解决数控系统进行连续微线段加工时加减速频繁、运行速度缓慢、加工路径不连续等问题,提出了最小二乘3次B样条曲线逼近拟合算法,采用该算法实现对连续微线段的逼近.文中通过分析连续微线段加工路径的几何特性,提出了采用圆弧近似法计... 为解决数控系统进行连续微线段加工时加减速频繁、运行速度缓慢、加工路径不连续等问题,提出了最小二乘3次B样条曲线逼近拟合算法,采用该算法实现对连续微线段的逼近.文中通过分析连续微线段加工路径的几何特性,提出了采用圆弧近似法计算的弓高误差准则,并选择满足条件的可拟合点集,将拟合的曲线相对于原有路径的偏离误差控制在要求范围内.实例仿真结果表明,该算法可在保证拟合精度的同时有效地拟合连续微直线段. 展开更多

关键词 数控机床 B样条曲线拟合 微线段 最小二乘法

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基于三次B样条曲线拟合的列车定位方法研究 被引量：7

2

作者 李卫东 侯丽虹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期135-140,共6页

高效率和高精度的列车定位方法是列车运行控制系统的核心。针对单一的地图匹配方法存在定位精度不高、可靠性差的问题,并提出了基于三次B样条曲线拟合的列车运行综合地图匹配方法。根据哈尔滨西至长春铁路线的实测数据,首先利用三次B样... 高效率和高精度的列车定位方法是列车运行控制系统的核心。针对单一的地图匹配方法存在定位精度不高、可靠性差的问题,并提出了基于三次B样条曲线拟合的列车运行综合地图匹配方法。根据哈尔滨西至长春铁路线的实测数据,首先利用三次B样条曲线拟合的方法确定列车的行驶路线,其次利用变步长复化辛普森公式计算列车的运行位置,最后与最小二乘曲线拟合列车定位方法进行了对比。实验结果表明,三次B样条曲线拟合法的稳定性和精确性更高,可以满足时速200 km/h的高速列车定位系统的要求,并且残差控制在-4.262~5.911的范围内。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 最小二乘曲线拟合 三次B样条曲线拟合 复化辛普森方法 地图匹配

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样条曲线拟合和计算机辅助技术下的图形图像数字矢量化

3

作者 吴珊丹 《现代电子技术》 北大核心 2016年第8期85-87,共3页

在社会发展的过程中,需要生产不同类型、不同结构等的产品以满足用户的不同需求。为了降低产品的生产成本,并提高市场的竞争力,需要从产品的设计、制造、管理等方面入手,加强产品的设计,优化产品生产制造技术等。结果表明,应用图形图像... 在社会发展的过程中,需要生产不同类型、不同结构等的产品以满足用户的不同需求。为了降低产品的生产成本,并提高市场的竞争力,需要从产品的设计、制造、管理等方面入手,加强产品的设计,优化产品生产制造技术等。结果表明,应用图形图像数字数量化分析,可以提高产品设计的质量,优化设计,有效地降低生产成本,提高市场竞争力。 展开更多

关键词 样条曲线拟合 计算机 图形图像 数字矢量化

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基于改进麻雀搜索算法的B样条曲线拟合方法 被引量：4

4

作者 芦穗豪 韩勇 +1 位作者 齐永阳 宋国贤 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期100-112,共13页

航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的... 航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的目标精度,进而提升传统建模方法的精度和效率,建立适用于数字孪生生产环境的高精度、高实时性的三维叶片模型,提高航空发动机叶片的加工合格率。启发式优化算法在B样条曲线拟合中存在收敛慢的问题,而SSA不断跃向最优解的特性使其能快速收敛。基于此,改进SSA的位置更新函数并给出内节点向量更新范围的概念,通过自动迭代内节点向量配置,利用最小二乘法计算最优控制点,依据局部和全局误差计算适应度值并参与下次迭代,多次迭代后得到符合目标精度的拟合曲线。此外,为提高SSA搜索最少控制点的效率,设计一种二分搜索方法。采用某型叶片截面数据进行拟合验证,结果表明,与传统定义节点向量方法和经典优化算法相比,该方法具有较高的拟合精度和收敛效率,在20和80个控制点下分别取得了1e-3 mm和1e-5 mm左右的拟合精度,在5e-3 mm目标精度下,收敛效率较粒子群优化算法、标准SSA分别提升了14.5%~97.8%和35.8%~70.1%,搜索最少控制点的效率较传统方法提升了34.7%~49.6%。 展开更多

关键词 数字孪生 B样条曲线拟合 麻雀搜索算法 节点向量 二分搜索

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基于三次B样条曲线拟合的智能车轨迹跟踪算法 被引量：23

5

作者 张永华 杜煜 +1 位作者 潘峰 魏岳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第6期1562-1567,共6页

针对传统几何轨迹跟踪算法切向角获取依赖高精度惯导设备的问题,提出了基于三次B样条曲线拟合的轨迹跟踪算法。首先,通过对先验地图中的离散轨迹点进行拟合生成平滑轨迹线;然后,根据轨迹方程通过插值法重新生成离散路点,并计算各个路点... 针对传统几何轨迹跟踪算法切向角获取依赖高精度惯导设备的问题,提出了基于三次B样条曲线拟合的轨迹跟踪算法。首先,通过对先验地图中的离散轨迹点进行拟合生成平滑轨迹线;然后,根据轨迹方程通过插值法重新生成离散路点,并计算各个路点处的切向角,从而实现了对多传感器融合轨迹的优化与跟踪。在真实的智能车实验平台上,用所提算法对20 km/h低速绕圈和60 km/h较高速度直道两种典型场景进行了在真实道路下的跟踪测试。在低速大曲率和较高速度直道两种典型场景下,所提算法轨迹跟踪的最大横向误差均保持在0.3 m以内。实验结果表明,该算法有效解决了传统几何轨迹跟踪算法对惯导设备依赖的问题,同时保持了较好的跟踪性能。 展开更多

关键词 智能车 轨迹跟踪算法 三次B样条曲线拟合 切向角

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基于正则渐进迭代逼近的自适应B样条曲线拟合 被引量：4

6

作者 刘明增 郭庆杰 王思奇 《图学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期287-294,共8页

基于渐进迭代逼近(PIA)的数据拟合方法以其简单和灵活的特性获得了广泛的关注。为了获得高保真度的拟合曲线,提出了一种基于主导点选取和正则渐进迭代逼近(RPIA)的自适应B样条曲线拟合算法。首先根据数据点的曲率估计选取初始主导点并... 基于渐进迭代逼近(PIA)的数据拟合方法以其简单和灵活的特性获得了广泛的关注。为了获得高保真度的拟合曲线,提出了一种基于主导点选取和正则渐进迭代逼近(RPIA)的自适应B样条曲线拟合算法。首先根据数据点的曲率估计选取初始主导点并生成初始PIA曲线。然后,借助于拟合误差和数据点集的曲率分布选取加细的主导点及实现PIA曲线的更新。得益于基于曲率分布的主导点选取,使得拟合曲线在复杂区域分布较多的控制顶点,而在平坦区域则较少。通过正则参数的引入构造了一种RPIA格式,提升了渐进迭代控制的灵活性。最后,数值算例表明相比于传统最小二乘曲线拟合该算法在使用较少数量的控制顶点时可实现较高的拟合精度。 展开更多

关键词 B样条曲线拟合 正则渐进迭代逼近 自适应加细 曲率估计

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离散数据点的B样条曲线精确拟合 被引量：11

7

作者 朱浩 方宗德 胡鑫 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期119-121,共3页

给出了用Ｂ样条曲线拟合离散数据点的一种算法，首先利用所给的离散数据点，确 定出拟合Ｂ样条曲线的分段连接点，即尖点和局部曲率最大点，然后假设拟合点残余误 差为白高斯噪声，采用贝叶斯判定律确定每一段拟合曲线的最佳阶次与控制... 给出了用Ｂ样条曲线拟合离散数据点的一种算法，首先利用所给的离散数据点，确 定出拟合Ｂ样条曲线的分段连接点，即尖点和局部曲率最大点，然后假设拟合点残余误 差为白高斯噪声，采用贝叶斯判定律确定每一段拟合曲线的最佳阶次与控制顶点数目， 顺利实现Ｂ样条曲线拟合。实验证明采用该算法可以获得更佳的Ｂ样条曲线拟合。 展开更多

关键词 B样条曲线拟合 离散数据点 贝叶斯判定律

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基于曲线拟合的干涉合成孔径雷达(InSAR)复图像自动配准算法 被引量：3

8

作者 刘宝泉 冯大政 +1 位作者 李军侠 武楠 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1666-1669,共4页

由于乘性噪声和相干斑的存在,干涉合成孔径雷达(InSAR)复图像对的配准算法比传统的图像配准算法更困难。该文提出了一种基于B-样条曲线拟合和匹配的InSAR复图像对的自动配准算法,能够有效地配准InSAR复图像对。在利用最小二乘法建立配... 由于乘性噪声和相干斑的存在,干涉合成孔径雷达(InSAR)复图像对的配准算法比传统的图像配准算法更困难。该文提出了一种基于B-样条曲线拟合和匹配的InSAR复图像对的自动配准算法,能够有效地配准InSAR复图像对。在利用最小二乘法建立配准参数后,应用两步法完成了亚像元级配准。实验结果表明,该算法具有较高的精度和稳健性。 展开更多

关键词 SAR B-样条曲线拟合 配准 曲线匹配 亚像元级

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高速加工中速度前瞻控制新算法研究 被引量：37

9

作者 任锟 傅建中 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1985-1988,共4页

为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速... 为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速度,最后对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实现了加工速度自适应于加工路径的变化.应用该算法使得加工速度变化平稳,较之传统控制方法大大提高了加工效率. 展开更多

关键词 高速加工 前瞻算法 三次样条曲线拟合

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基于SURF和轨迹滤波的旋转视频稳像算法 被引量：11

10

作者 蒋建国 牛杰杰 齐美彬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期550-557,共8页

现有电子稳像技术主要以平移稳像为主,而对同时存在大角度旋转和抖动的视频稳像能力较差,针对该问题提出一种基于SURF和轨迹滤波的旋转视频稳像算法。首先,采用SURF特征点匹配算法获得相邻2帧匹配的特征点,使用双向最邻近距离比值法剔... 现有电子稳像技术主要以平移稳像为主,而对同时存在大角度旋转和抖动的视频稳像能力较差,针对该问题提出一种基于SURF和轨迹滤波的旋转视频稳像算法。首先,采用SURF特征点匹配算法获得相邻2帧匹配的特征点,使用双向最邻近距离比值法剔除误匹配点,利用相似变换模型和RANSAC算法,得到高精度的旋转角度并对当前帧进行反向旋转,从而消除视频旋转。然后,使用KLT特征点跟踪算法生成视频的特征点轨迹。最后,采用Kalman滤波和B样条曲线拟合相结合的方法进行稳像处理,进而得到不旋转且稳定的视频。实验结果表明,该算法适合任何角度旋转的视频,消旋精度达到0.02°,且能够有效地消除视频抖动,对于分辨率低,同时存在运动模糊的视频也有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 视频消旋 SURF算法 电子稳像 特征点轨迹滤波 B样条曲线拟合 Kalman滤波

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采用改进Unet网络的茶园导航路径识别方法 被引量：12

11

作者 赵岩 张人天 +2 位作者 董春旺 刘中原 李杨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期162-171,共10页

针对目前在茶园垄间导航路径识别存在准确性不高、实时性差和模型解释困难等问题,该研究在Unet模型的基础上进行优化,提出融合Unet和ResNet模型优势的Unet-ResNet34模型,并以该模型所提取的导航路径为基础,生成路径中点,通过多段三次B... 针对目前在茶园垄间导航路径识别存在准确性不高、实时性差和模型解释困难等问题,该研究在Unet模型的基础上进行优化,提出融合Unet和ResNet模型优势的Unet-ResNet34模型,并以该模型所提取的导航路径为基础,生成路径中点,通过多段三次B样条曲线法拟合中点生成茶园垄间导航线。该研究在数据增强后的茶园垄间道路训练集中完成模型训练,将训练完成的模型在验证集进行导航路径识别,根据梯度加权类激活映射法解释模型识别过程,可视化对比不同模型识别结果。Unet-ResNet34模型在不同光照和杂草条件下导航路径分割精度指标平均交并比为91.89%,能够实现茶园垄间道路像素级分割。模型处理RGB图像的推理速度为36.8帧/s,满足导航路径分割的实时性需求。经过导航线偏差试验可知,平均像素偏差为8.2像素,平均距离偏差为0.022 m,已知茶园垄间道路平均宽度为1 m,道路平均距离偏差占比2.2%。茶园履带车行驶速度在0~1 m/s之间,单幅茶垄图像平均处理时间为0.179 s。研究结果能够为茶园视觉导航设备提供技术和理论基础。 展开更多

关键词 导航 深度学习 茶园可视化 路径识别 语义分割 样条曲线拟合

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地铁隧道断面变形分析方法研究 被引量：6

12

作者 刘冠兰 徐亚明 柏文峰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2016年第2期103-106,135,共5页

针对目前以单点描述隧道断面变形的不足,本文采用B样条曲线拟合隧道断面扫描数据,计算待分析部位两期曲线段的豪斯多夫距离,以各部位曲线段的整体变形信息来反映断面变形。同时根据地铁隧道断面扫描数据的特点,提出了B样条曲线拟合的主... 针对目前以单点描述隧道断面变形的不足,本文采用B样条曲线拟合隧道断面扫描数据,计算待分析部位两期曲线段的豪斯多夫距离,以各部位曲线段的整体变形信息来反映断面变形。同时根据地铁隧道断面扫描数据的特点,提出了B样条曲线拟合的主点选取方法以及非断面信息的剔除方法。最后以某地铁隧道断面扫描数据为例,通过加入模拟变形信息拟合分析,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 隧道变形监测 B样条曲线拟合 豪斯多夫距离

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基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法 被引量：48

13

作者 韩振浩 李佳 +3 位作者 苑严伟 方宪法 赵博 朱立成 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期30-39,共10页

针对视觉导航系统在果园环境中面临的图像背景复杂、干扰因素多等问题,提出了一种基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法。使用Labelme对采集图像中的道路信息进行标注,制作果园数据集;基于U-Net语义分割算法,在数据增强的基础上对... 针对视觉导航系统在果园环境中面临的图像背景复杂、干扰因素多等问题,提出了一种基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法。使用Labelme对采集图像中的道路信息进行标注,制作果园数据集;基于U-Net语义分割算法,在数据增强的基础上对全卷积神经网络进行训练,得到道路分割模型;根据生成的道路分割掩码进行导航信息提取,生成路径拟合中点;基于样条曲线拟合原理对拟合中点进行多段三次B样条曲线拟合,完成导航路径的识别;最后,进行了实验验证。结果表明,临界阈值为0.4时,语义分割模型在弱光、普通光以及强光照条件下的分割交并比分别为89.52%、86.45%、86.16%,能够平稳实现果园道路像素级分割;边缘信息提取与路径识别方法可适应不同视角下的道路掩码形状,得到较为平顺的导航路径;在不同光照和视角条件下,平均像素误差为9.5像素,平均距离误差为0.044 m,已知所在果园道路宽度约为3.1 m,平均距离误差占比为1.4%;果园履带底盘正常行驶速度一般在0~1.4 m/s之间,单幅图像平均处理时间为0.154 s。在当前果园环境和硬件配置下,本研究可为视觉导航任务提供有效参考。 展开更多

关键词 果园环境 视觉导航 语义分割 导航路径识别 样条曲线拟合

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高速加工中连续微小线段的前瞻自适应插补算法 被引量：3

14

作者 张园 陈友东 +2 位作者 黄荣瑛 魏洪兴 邹勇 《机床与液压》 北大核心 2008年第6期1-4,共4页

针对数控插补中离散化进给速度控制的特点,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法。该算法通过采用五次样条曲线拟合对离散加工路径的分析提取高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的速度,并对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实... 针对数控插补中离散化进给速度控制的特点,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法。该算法通过采用五次样条曲线拟合对离散加工路径的分析提取高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的速度,并对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实现了加工速度自适应于加工路径的变化。应用该算法使得加工速度变化平稳。与传统控制方法相比,该方法大大提高了加工效率。 展开更多

关键词 高速加工 前瞻算法 五次样条曲线拟合 弓高误差

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挖掘机自主挖掘轨迹规划方法研究 被引量：1

15

作者 谢中东 《南方农机》 2021年第20期128-130,共3页

通过比较两种轨迹规划方法,让挖掘机工作装置在作业过程中轨迹更连续平稳,以某型挖掘机为研究对象,通过D-H参数法建立运动学模型和工作装置的正/逆向运动学分析,在关节空间分别采用三次样条曲线和五段五次多项式曲线进行轨迹规划。通过M... 通过比较两种轨迹规划方法,让挖掘机工作装置在作业过程中轨迹更连续平稳,以某型挖掘机为研究对象,通过D-H参数法建立运动学模型和工作装置的正/逆向运动学分析,在关节空间分别采用三次样条曲线和五段五次多项式曲线进行轨迹规划。通过Matlab仿真平台得到的各关节的关节角、角速度和角加速度的变化曲线,比较两种方法的曲线,得出通过五段五次多项式轨迹规划的角加速度曲线更加平缓且连续。 展开更多

关键词 挖掘机 轨迹规划 三次样条曲线拟合 五段五次多项式曲线拟合 仿真

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