关键词： 微滴喷射   3D打印   数据处理   分层切片   路径顺滑   控制软件  

摘要： 微滴喷射3D打印设备需要相关配套工艺软件支撑,以保障其顺利运行。针对国外不同微滴喷射3D打印设备配套软件因工艺需求无法通用和国内相关软件研发技术落后的问题,本文结合自主研发的微滴喷射3D打印设备配套工艺软件的功能需求,并对设备的工作原理进行分析,研究了STL模型优化及可视化方法、分层切片算法、路径生成方式及轮廓填充算法,自主设计并开发了一套专用、稳定、高效的配套工艺软件。首先,实现了STL模型的优化和可视化。利用STL模型三角面片数据读取过程中建立的三角面片拓扑结构来过滤重复数据、修复内部缺陷,并使用OpenGL图形程序接口对优化后的模型进行三维可视化。其次,自主设计了基于三角面片拓扑结构的分组切片算法,减少了分层切片的运算量,降低了运算的时间复杂度。最后,基于三次Bezier曲线生成了光滑连贯的切面层路径,根据切面层路径特性和OddEvenFill填充规则进行快速填充。设计了切面层边缘路径向内增宽的算法,在成形过程中实现边缘强化。本文结合微滴喷射3D打印设备工作原理和功能需求,规划了软件工作流程,设计了界面布局,并对开发完成的软件进行了测试。结果表明:软件交互方便,运行平稳,可靠性高;利用软件设置模型参数并对多种成形粉体进行打印,成形样品尺寸偏差均在±0.12 mm以内,成型精度高。

关键词： 陶瓷谐振腔滤波器   单目结构光   格雷码加相移技术   三角测量   数据分析  

摘要： 陶瓷谐振腔滤波器是5G通信领域的重要组成部件,其加工精度直接影响部件安装,以及通信链路中信号频率选择和控制。因此,本论文对准确测量陶瓷谐振腔滤波器的三维尺寸展开研究。对陶瓷谐振腔滤波器进行三维尺寸测量,其难点在于该滤波器结构复杂、待测位置较多。通过分析目前国内外有关自动化三维尺寸测量技术的研究,并结合陶瓷谐振腔滤波器本身的结构特点,搭建了一套基于条纹投影的单目测量系统。利用上述系统获得陶瓷谐振腔滤波器的点云数据。通过使用格雷码加相移技术进行投影条纹的编码解码,从而得到每个像素的绝对相位值,再根据投影仪、相机和被测工件之间的三角测量关系,计算得到陶瓷谐振腔滤波器的三维点云数据。设计了基于点云数据以获取陶瓷谐振腔滤波器三维尺寸的算法。本算法根据模板匹配法解决了自动识别待测位置的难题,以及利用空间几何的方法解决了待测位置按指定顺序输出的难题。最终输出陶瓷基材表面孔的高度、PCB面的平面度和共面度的测量结果。基于上述测量系统及点云数据处理算法对陶瓷基材面和PCB面进行了实测,验证了点云处理算法的有效性,并分析了测量结果的绝对误差和系统的不确定度,得到陶瓷基材面上孔的高度测量结果的绝对误差均在±15μm之内,PCB面平面度和共面度测量结果的绝对误差均在±10μm之内。同时分析了测量系统的稳定性,得知陶瓷基材面上孔的高度、PCB面平面度和共面度测量结果的扩展不确定度均在10μm以内。

关键词： 定位观测   数据处理   数据转换   三维建模  

摘要： 随着科技的发展,二维产品逐渐不能满足人们的要求,很多研究工作逐步向三维空间过渡。文章基于AutoCAD软件的Cass绘图与ArcGIS软件的ArcScene的空间展示功能,对基础数据的获取到模型建立及显示进行整体的描述,为实现地面物体的可视化提供相关参考。

关键词： 参数分布   数据处理   冷态测试   参数控制限   柴油机  

摘要： 柴油机冷态测试是在发动机不点火的情况下完成测试,具有效率高、污染小、经济性好的特点,其中参数控制限的确定是发动机冷试的核心技术。基于某企业装配生产线采集的冷试数据,采用大数据分析工具判断参数分布特征,对于正态分布和对数正态分布通过'3σ'原则确定控制限;对于其他分布通过Box-Cox变换处理后转换为正态分布,然后确定参数控制限;对于双峰分布的参数,叠加拟合分布特征曲线后确定参数控制限。结合以往经验,形成了完整的冷试数据处理的流程。

关键词： 中子衍射   高精织构测量   数据处理   实验策略  

摘要： 中子衍射是一种物质结构的无损检测技术,能够测量晶体材料的应变和晶粒取向。相对于X射线、电子等其他用于材料表征的粒子束而言,中子对于金属材料有着优越的穿透能力。因此,中子衍射能够获取块体金属材料内部应变和取向分布的统计信息,这是其他表征手段难以做到的。织构与材料的宏观力学性能息息相关,而中子衍射是金属材料,尤其是工程级别金属材料织构测量的有力手段。中子衍射的织构表征对材料微观结构的基础科学研究和大型工程样件的检测都具有重大意义。随着近年来反应堆技术的发展,中子注量不断提高,中子的信噪比得到改善,现有的数据处理软件对二维位敏探测器图像的粗糙处理已不能满足当下和未来高精复杂织构的测量需求。此外,中子衍射实验资源十分稀缺,数据处理和实验策略层面的效率提升都具有重要意义。为了使本课题的研究广泛应用于不同的材料和中子衍射谱仪,本课题以三次不同材料、不同堆源的中子衍射实验为支撑,一方面,开发了新的中子衍射织构原始数据处理方法,像素映射法,实现了衍射图像到高精织构信息的计算,另一方面,基于前者的逆运算,开发了中子衍射图像模拟系统,实现了织构信息到衍射图像的模拟,并利用该系统指导探测器摆放和样品旋转,提升了织构测量实验的效率。数据处理方面,像素映射法的开发基于中子衍射的基本原理和实验设备的各项参数,针对中子衍射二维面探测器图像的数据结构特征。该方法的核心算法是对探测器每个像素的位置和强度信息进行单独处理,依据中子衍射的几何原理和实验参数设置,将探测到的中子强度信息直接映射到用户自定义分辨率的极图上。像素映射法已被成功应用于在中国绵阳研究堆和澳大利亚核科学技术组织测得的中子衍射织构原始数据。结果表明,相比于现有处理方法,对于相同的原始数据,像素映射法能够更快速地计算出拥有更高分辨率且更精确的极图,清晰地反映复杂织构的细节,分辨出相邻的织构峰,并修正由于检测到的德拜环区域重叠或分离而引起的误差,相比于现有方法具有更高的精度、准确度和效率。为高精度的取向分布函数计算奠定了基础。此外,基于该方法,本课题开发了一款用于单色中子衍射谱仪二维位敏探测器织构测量原始数据处理的专业软件HRTex,已应用于中国绵阳研究堆。实验策略方面,本课题开发了中子衍射图像模拟系统,用来模拟带织构的多晶样品在中子衍射实验中信号位置与强度的分布,指导欧拉环的旋转和探测器的摆放,提升织构测量的效率。该系统不仅通过了实验数据的验证,而且结合像素映射法的计算,通过了取向分布函数的验证。基于该系统,本课题提升了单探测器模式织构测量实验策略的效率,并且针对正处于研发阶段的上海交通大学与中国工程物理研究院联合建设的中子衍射谱仪“河图”的三探测器模式提出了两种高效的织构测量方案。在改良实验策略的同时,利用像素映射法处理模拟图像,对比了不同实验策略对织构测量精度的影响,验证了相应方案的可靠性。总之,本课题的像素映射法和图像模拟彼此独立却又关系密切。它们在解决不同工程问题的同时,又互为彼此的验证。两者构成的从衍射图像到织构信息再到衍射图像的闭环回路,可以不断进行自我更新,提升中子衍射织构测量的精度和效率,对现役谱仪和在建谱仪都具有重要的指导意义。

关键词： 三维激光雷达   outline算法   徽派建筑   点云数据   数据处理  

摘要： 徽派建筑是我国传统建筑文化的艺术瑰宝,由于风雨侵蚀和疏于保护,近年来已经破损严重,对徽派建筑的保护与修复工作迫在眉睫。传统的修复方法很大程度上依靠建筑匠人的经验,而且随着时代变迁,很多传统手艺已经失传,再加上手工方法费时费力,人工攀爬测量等也存在严重的安全隐患。在传统建筑破损严重,亟待修复的今天,迫切需要一种替代人工和传统测量仪器的方法,用于徽派建筑的保护与修复工作之中。三维激光雷达是新时代的测量利器,可以快速准确获取空间三维信息,生成数字高程模型和空间三维点云数据,极大地方便了测量场景的三维重建,可以完成传统测量手段无法完成的任务,用于徽派建筑的保护与修复工作是必然趋势。本文以“R-Fans”系列多款微型激光雷达为例,详细阐述三维激光雷达的工作原理和测量模型,并分析了三维点云数据的特征类型以及如何提取特征信息。在获取到含有特征的点云信息后,分析了点云信息为何不能直接使用,还要进行何种处理,进一步介绍了点云数据处理的常规流程,并就其中最重要的数据去噪、数据精简和数据配准三个方面进行展开讨论,介绍了数据处理过程中的有效方法和常用的滤波函数。在数据基础处理流程结束过后,提出了本文的核心算法——基于三维激光雷达的outline分段抚平算法,用改进前的高斯自适应抚平算法进行对照,分析本算法如何在保留细节信息和最大程度去噪之间找到平衡,并设计仿真实验进行验证,从边缘抚平效果和抚平之后识别率提升程度两个角度来验证算法效果,结果证明该算法是可行的。最后,就本文提出的有效算法,再结合徽派建筑自身特色和现存情况,设计具体的实验,并赶赴徽派建筑元素明显的合肥市蜀山森林公园徽州风情街进行实验,采集数据并分析,实验证明outline算法用于徽派建筑的修复工作是可行的,整体效率也较高。对目前从事徽派建筑保护工作的人员有较好的参考价值,对我国传统文化的保护与传承具有重要意义。图[37]表[10]参[72]

ISBN: (纸本)9787521721935

关键词： 全息地图   车道线提取   数据处理   克里金插值方法  

摘要： 全息地图是一种能够对现实地理世界及其规律的全要素、全信息、全内容，以全视角、三维模型化、过程动态化、虚拟现实、虚实融合等多模态方法进行描述、表达、分析与服务的一种数字地图产品。但是目前全息地图研究侧重于理论研究，缺乏全息地图的应用研究，相关的模型、产品以及技术没有形成统一的标准体系。无人驾驶最需要全要素、全信息、全内容的地图，用以引导车辆自动识别周边环境，进行自主路线规划。因此，高精度地图是全息地图概念的一个应用方向，本研究基于全息地图概念和现有高精度地图产品，提出全息高精度地图概念，是全息地图概念具体应用的一个尝试。本研究以典型的低空无人机影像、三维点云以及声波数据为例，从数据的获取、处理、高精度地图要素提取、多源数据组织方面展开研究，尝试构建一个面向道路场景的多维度、全要素、全信息的全息环境，力图将全息地图的概念落实到现实应用场景中，推动全息地图研究以及弥补高精度地图要素不足的缺点，使其更加适合自动驾驶场景。主要研究内容和结论如下:　　(1)全息高精度地图影像数据处理及车道线提取，改进ORB点特征提取算法，设计了基于点特征配准和渐入渐出方法融合的低空无人机影像的拼接方法，并实现了基于无人机影像的车道线提取。　　(2)全息高精度地图三维道路点云场景构建，通过对道路点云数据的相关实验，设计了点云去噪、下采样以及配准的处理方案，实现道路点云数据融合。为全息地图提供了点云形式的三维场景构建方法。　　(3)全息高精度地图道路声波信息空间化，分别使用克里金插值方法和声波传播的物理模型，实现了道路声波数据二维、三维形式的空间化。　　(4)全息高精度地图多源数据组织，设计了面向全息高精度地图道路的数据组织框架，实现了无人机影像、三维点云、声波数据以及高精度地图要素的组织管理。

ISBN: (纸本)9787121422515

关键词： 数据处理   云计算技术   数据处理速度  

摘要： 随着互联网技术的广泛应用,以及移动数字终端的普及,互联网数据的增长速度不断加快,进而对数据处理需求也在不断提高,在此情况下,以云计算技术为代表的计算机数据处理成为新时期信息技术发展的又一重要内容。《云计算概念、技术与架构》涉及云计算领域的各个方面,涵盖了很多基本概念,共包含五个部分,第一部分到第四部分主要涵盖了云计算基础、云计算机制、云计算架构以及云计算使用等内容,以云计算起源为出发点,介绍了云计算领域的基本概念;第五部分即附录给出了案例研究结论,介绍了工业标准组织、云计算机制与特性之间的对应关系,数据中心设施,适应云的风险管理框架,并给出了云供给合同和云商业案例模板。