检索结果-内蒙古大学图书馆

测绘学报 2023年第3期52卷 419-431页

作者：王丽英吴际有泽李玉 CAMARA Mahamadou 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 黑龙江地理信息工程院黑龙江哈尔滨150081

如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则... 详细信息

如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则受图像存在信息及精度损失的局限导致分类精度较低。另外,点云和图像两种结构均无法直接表达地物的三维几何形体,不利于地物三维建模及分析。为此,本文提出了一种多维高斯混合模型(Gauss mixture model,GMM)与邻域约束的多光谱机载LiDAR城区地物分类算法。该算法首先以无损且明晰表达邻域信息为原则将多光谱LiDAR数据体素化为多值虚拟体素结构,其中,虚拟体素为体素与其内激光点的联合体,虚拟体素值是由体素内激光点的多波段光谱、高程、局部法向量分布及点密度等特征构成的特征矢量。然后,构建模糊聚类模型对多值虚拟体素结构进行分割,获得各虚拟体素的模糊隶属度矩阵。其中,特征空间地物呈现的多峰分布用多维GMM拟合,从而建立标号场,并将多维GMM的概率分布作为非相似性测度;标号场中相邻体素类别的空间相关性用隐马尔可夫随机场模型建模,从而建立邻域约束下的先验概率,并将其作为控制聚类尺度的参数;采用附有规则化项的目标函数解决聚类尺度敏感问题。最后,对隶属度矩阵进行反模糊化确定分类结果。采用Optech Titan实测的不同场景的、不同数据量的多光谱机载LiDAR数据定量评价本文算法的有效性和可行性。试验结果表明,本文算法的平均总体精度可达91.32%、Kappa系数可达0.872,可有效实现对城市各类地物的分类;本文算法综合利用了地物的辐射、空间及几何一致性信息,扩大了信息利用种类,为多光谱机载LiDAR数据的空间位置及多光谱信息的综合利用提供了可行方案。

关键词：多光谱机载激光雷达虚拟体素体素模型隐马尔可夫随机场多维高斯混合模型模糊聚类

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距离场定义下异质材料CAD信息建模方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2005年第2期17卷 313-319页

作者：吴晓军刘伟军王天然温佩芝中国科学院沈阳自动化研究所先进制造实验室

提出一种基于CAD零件离散体素模型的异质材料建模方法该方法重点对多材料模型和功能梯度材料模型建模进行描述 ,以数字距离变换为手段求得模型体素到所选特征的距离场 ,以体素中心到特征的最小欧氏距离为标准将模型几何空间中的点映射... 详细信息

提出一种基于CAD零件离散体素模型的异质材料建模方法该方法重点对多材料模型和功能梯度材料模型建模进行描述 ,以数字距离变换为手段求得模型体素到所选特征的距离场 ,以体素中心到特征的最小欧氏距离为标准将模型几何空间中的点映射到材料空间 ,建立起零件的异质材料模型

关键词：三维CAD模型体素模型异质材料模型距离场

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基于人体解剖结构的防护装备性能及武器杀伤效能评估

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兵工学报 2024年第8期45卷 2774-2783页

作者：贾益宁温垚珂董方栋覃彬李子轩郑浩南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 瞬态冲击技术重点实验室北京102202

为评估防护装备性能以及杀伤元冲击有防护人体时的杀伤效能,考虑到人体结构的复杂性,构建了基于中国可视化人体数据集、含有402种解剖结构的虚拟人体体素模型,提出基于解剖学结构的装备防护性能及武器杀伤效能评估算法,在易损性软件中... 详细信息

为评估防护装备性能以及杀伤元冲击有防护人体时的杀伤效能,考虑到人体结构的复杂性,构建了基于中国可视化人体数据集、含有402种解剖结构的虚拟人体体素模型,提出基于解剖学结构的装备防护性能及武器杀伤效能评估算法,在易损性软件中开发了装备防护性能评估模块和武器杀伤效能评估模块,得到了5.8×42 mm步枪弹以不同速度冲击NIJⅢ级防护时的杀伤特征量变化,以及9 mm手枪弹冲击MICH型头盔时不同头-盔间隙与人员生存率之间的关系。研究结果表明:5.8×42 mm步枪弹以850 m/s冲击人体时,穿戴防护前后的致死率分别为80%和4%,弹丸杀伤能力随着靶速度的提升而提高,950 m/s时致死率超50%(未击穿);9 mm手枪弹冲击头部的情况下,无头盔时生存率约为40%,当佩戴头盔且头-盔间隙为25 mm时生存率约为84%,较大的头-盔间隙能更有效的保护头部;研究结果可为典型杀伤元(弹丸、破片)的杀伤效能评估和防护装备性能评估提供依据,并为武器弹药设计和防护装备研制提供参考。

关键词：人员易损性防护性能杀伤效能体素模型评估软件

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图像分割在肺部计数器虚拟刻度中的应用

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原子能科学技术 2013年第3期47卷 497-501页

作者：黎先利尹国辉马怀成成智威冯天成西北核技术研究所陕西西安710613

基于边缘检测及阈值分割算法,采用Matlab编程对一物理体模的CT图片进行了自动分割,区分出肺、肌肉、骨骼3种组织,并对分割出的数据进行了三维重建,实现了体素模型的快速建立。将自动分割出的器官的体积与实际器官的比较,相对偏差小于2%... 详细信息

基于边缘检测及阈值分割算法,采用Matlab编程对一物理体模的CT图片进行了自动分割,区分出肺、肌肉、骨骼3种组织,并对分割出的数据进行了三维重建,实现了体素模型的快速建立。将自动分割出的器官的体积与实际器官的比较,相对偏差小于2%。将体素模型用于肺部计数器的虚拟刻度,结果显示,虚拟刻度与实验结果的相对偏差小于10%。

关键词：体素模型边缘检测阈值分割图像分割

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梯度功能材料零件自由曲面分层建模方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第12期37卷 104-106页

作者：胡帮友张海鸥王桂兰陈晔华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

为满足功能梯度材料(FGM)零件稳定、高效直接成形的需要,研究开发了一种基于表面梯度源的FGM零件建模方法,支持材料成分等值曲面分层快速成形.首先采用基于分层切片原理的体素化算法将STL网格模型转化为体素模型.然后设定模型表面轮廓... 详细信息

为满足功能梯度材料(FGM)零件稳定、高效直接成形的需要,研究开发了一种基于表面梯度源的FGM零件建模方法,支持材料成分等值曲面分层快速成形.首先采用基于分层切片原理的体素化算法将STL网格模型转化为体素模型.然后设定模型表面轮廓为梯度源,结合材料分布函数,描述零件材料分布信息,得到材料成分的体数据集.最后运用等值面抽取技术从材料体数据集中得到等材料成分的曲面,实现FGM零件的曲面分层,为后续路径规划提供数据支持.

关键词：梯度功能材料建模制造自由曲面分层体素模型表面梯度源

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深度学习背景下的图像三维重建技术进展综述

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中国图象图形学报 2023年第8期28卷 2396-2409页

作者：杨航陈瑞安仕鹏魏豪张衡天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

三维重建是指从单幅或多幅二维图像中重建出物体的三维模型并对三维模型进行纹理映射的过程。三维重建可获取从任意视角观测并具有色彩纹理的三维模型,是计算机视觉领域的一个重要研究方向。传统的三维重建方法通常需要输入大量图像,并... 详细信息

三维重建是指从单幅或多幅二维图像中重建出物体的三维模型并对三维模型进行纹理映射的过程。三维重建可获取从任意视角观测并具有色彩纹理的三维模型,是计算机视觉领域的一个重要研究方向。传统的三维重建方法通常需要输入大量图像,并进行相机参数估计、密集点云重建、表面重建和纹理映射等多个步骤。近年来,深度学习背景下的图像三维重建受到了广泛关注,并表现出了优越的性能和发展前景。本文对深度学习背景下的图像三维重建的技术方法、评测方法和数据集进行全面综述。首先对三维重建进行分类,根据三维模型的表示形式可将图像三维重建方法分类为基于体素的三维重建、基于点云的三维重建和基于网格的三维重建;根据输入图像的类型可将图像三维重建分类为单幅图像三维重建和多幅图像三维重建。随后介绍了不同类别的三维重建方法,从三维重建方法的输入、三维模型表示形式、模型纹理颜色、重建网络的基准值类型和特点等方面进行总结,归纳了深度学习背景下的图像三维重建方法的常用数据集和实验对比,最后总结了当前图像三维重建领域的待解决问题以及未来的研究方向。

关键词：三维重建深度学习体素模型点云模型网格模型

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西北地区陆生典型昆虫剂量学模型的建立及应用

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中华放射医学与防护杂志 2021年第11期41卷 856-861页

作者：贡文静张晟张超李建国中国辐射防护研究院太原030006

目的通过对西北地区某内陆厂址进行生态环境调查,选定厂址附近优势昆虫物种中华牛角螽(Damalacanthavaccasinica B.-Bienko)作为建立剂量学模型参考物种,将计算结果与电离辐射的环境危害:评价与管理(ERICA)软件计算结果进行比较,验证本... 详细信息

目的通过对西北地区某内陆厂址进行生态环境调查,选定厂址附近优势昆虫物种中华牛角螽(Damalacanthavaccasinica B.-Bienko)作为建立剂量学模型参考物种,将计算结果与电离辐射的环境危害:评价与管理(ERICA)软件计算结果进行比较,验证本次建立昆虫剂量学模型可行性。方法针对中华牛角螽,建立基于解剖学和几何学的简化解剖学模型和基于CT断层扫描获得中华牛角螽断层序列图像建立体素模型;结合蒙特卡罗粒子输运过程,得到放射性核素粒子在昆虫组织/器官中沉积能。根据经验公式,得到昆虫剂量系数(DCs),计算出^(90)Sr、^(137)Cs对中华牛角螽的剂量率。结果^(90)Sr、^(137)Cs对中华牛角螽简化解剖学模型整体平均内照射剂量率结果分别为8.58×10^(-2)、4.25×10^(-3)μGy/h;外照射剂量率结果分别为2.81×10^(-2)、2.56×10^(-1)μGy/h。^(90)Sr、^(137)Cs对中华牛角螽体素模型整体平均内照射剂量率结果分别为3.91×10^(-2)、2.91×10^(-3)μGy/h;外照射剂量率结果分别为1.18×10^(-2)、1.12×10^(-1)μGy/h。ERICA软件^(90)Sr、^(137)Cs对生物整体内照射剂量率结果分别为1.46×10^(-1)、1.46×10^(-2)μGy/h,外照射剂量率结果分别为5.79×10^(-2)、2.58×10^(-1)μGy/h。结论本次建立的昆虫剂量学模型计算结果与ERICA软件结果总体相当,证明本次建立的剂量学模型所得结果可靠。随着建立模型精确度提高,计算结果也更接近实际情况,说明本次建立的剂量学模型计算结果可信。

关键词：中华牛角螽简化解剖学模型体素模型剂量系数剂量率

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一种基于自适应均值平滑算法的三维重绘技术

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传感技术学报 2013年第4期26卷 530-535页

作者：吴国旺陈晨徐帆何野南京工业大学电子与信息工程学院南京210000 江苏英特神斯科技有限公司南京210000

MEMS传感器工艺仿真的计算基础是体素模型,但是由于体素模型分辨率所限可能造成阶梯效应,以致体素模型的可视化效果不好。因此我们需要将体素模型转化为三角面片模型,但是通过常见的转化方法所得到的三角面片模型表面粗糙。提出了一种... 详细信息

MEMS传感器工艺仿真的计算基础是体素模型,但是由于体素模型分辨率所限可能造成阶梯效应,以致体素模型的可视化效果不好。因此我们需要将体素模型转化为三角面片模型,但是通过常见的转化方法所得到的三角面片模型表面粗糙。提出了一种基于自适应均值平滑算法的三维重绘技术,对体素模型进行程度不同的平滑滤波,再利用Marching Cubes算法得到三角面片模型。经仿真实验表明通过所提的方法得到的三角面片模型表面光滑可视化效果更好。

关键词：自适应均值滤波 Marching Cubes算法体素模型三角面片模型

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干旱地区核设施周围陆生昆虫—蒙古束颈蝗剂量系数估算

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辐射研究与辐射工艺学报 2022年第6期40卷 68-76页

作者：贡文静张超张晟王慧娟曹俏原寒李建国韩宝华中国辐射防护研究院太原030006

为了研究我国干旱地区核设施附近代表性生物剂量系数,以蒙古束颈蝗(Splingonotus mongolicus Saussure)为例,基于解剖学和几何学建立简化解剖学模型和基于CT断层扫描、Photoshop软件及Python编程等建立体素模型,并分别计算环境介质中^(9... 详细信息

为了研究我国干旱地区核设施附近代表性生物剂量系数,以蒙古束颈蝗(Splingonotus mongolicus Saussure)为例,基于解剖学和几何学建立简化解剖学模型和基于CT断层扫描、Photoshop软件及Python编程等建立体素模型,并分别计算环境介质中^(90)Sr、^(137)Cs对蒙古束颈蝗不同组织和器官的内外照射剂量系数。为了验证本次计算结果的可行性,将计算结果与ICRP 108号报告进行了比较。由于ICRP 108号出版物采用整体简化模型,因此本文计算结果采用各个器官剂量系数总体平均值。结果显示:^(90)Sr对蒙古束颈蝗简化解剖学模型内外照射剂量系数分别为6.59×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、6.74×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1);^(137)Cs对蒙古束颈蝗简化解剖学模型内外照射剂量系数分别为1.34×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、4.40×10^(−3)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1);^(90)Sr对蒙古束颈蝗体素模型内外照射剂量系数分别为7.87×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、6.74×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1);^(137)Cs对蒙古束颈蝗体素模型内外照射剂量系数分别为1.33×10^(−4)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、3.51×10^(−3)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1);ICRP 108号出版物中提供的^(90)Sr对参考昆虫的内外照射剂量系数分别为1.00×10^(−2)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、3.^(90)×10−10μGyh^(−1)/Bqkg^(−1);ICRP 108号出版物中提供的^(137)Cs对参考昆虫的内外照射剂量系数分别为3.20×10^(−3)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)、2.80×10^(−3)μGyh^(−1)/Bqkg^(−1)。根据以上数据比较,ICRP 108号报告中提供的内照射剂量系数均比本文建立的剂量学模型计算结果大,外照射剂量系数均小,这可能与生物的体型及采用放射性核素衰变粒子及能量有关。本文采用接近生物体形态的简化解剖学模型及与生物体高度重合的体素模型,更加接近于生物体真实受照情况,精确度高、误差小,证明本次建立的昆虫剂量学模型可行。

关键词：蒙古束颈蝗简化解剖学模型体素模型剂量系数

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基于移动二维激光扫描的单木三维绿量测定

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南京林业大学学报（自然科学版） 2018年第1期42卷 127-132页

作者：李秋洁郑加强周宏平束义平徐波南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

【目的】单木三维绿量的有效测定为森林资源调查、森林生态环境效益评价、林业精准管理提供有用信息,对现代林业发展具有重要意义。为提高单木三维绿量测量效率与测量精度,提出一种基于移动二维激光扫描的低成本单木三维绿量测定方法。... 详细信息

【目的】单木三维绿量的有效测定为森林资源调查、森林生态环境效益评价、林业精准管理提供有用信息,对现代林业发展具有重要意义。为提高单木三维绿量测量效率与测量精度,提出一种基于移动二维激光扫描的低成本单木三维绿量测定方法。【方法】采用二维激光扫描仪对单木进行多角度直线扫描,获取树冠三维形貌信息;融合不同角度的采集数据,建立激光扫描线的向量参数方程;建立树冠体素模型,将待测空间离散化为体素,体素尺寸与扫描系统分辨率一致,以未被扫描线穿透的体素集合表达树冠体积,求取单木三维绿量。【结果】实验选取6株单木,体素分辨率为0.022 m,6株单木三维绿量平均测算时间为105.94 s,平均帧处理时间为0.039s。【结论】基于移动二维激光扫描的单木三维绿量测定,无需人工筛选点云,可自动处理数据,测量效率高,改进后的体素模型充分利用测量数据,能真实反映树冠内部体积及空隙。

关键词：单木三维绿量体素模型移动二维激光扫描树冠体积扫描线参数方程

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