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为提高三维CAD模型特征提取准确度,满足农业机械制造领域CAD模型智能化检索需求,提出一种三维CAD模型的特征提取与评价方法。首先对农业机械模型库中三维模型进行平移归一化、旋转归一化、尺度归一化处理,规范化后的CAD模型进行三维离散小波变换,CAD模型经过单层三维小波变换后被表示为8个维度的频域系数子空间;然后对低频子空间LxLyLz进行二次小波变换,二层级小波变换后单个CAD模型被分解为15个特征量,采用AHP层次分析法确定不同频域空间特征量权重,以距离度量法定义含有权重系数的相似性度量值,完成不同模型间特征提取及相似性比较,计算并建立三维CAD模型频域特征索引表;最后以VS2010与Matlab 2016b为开发环境,以Open Cascade为几何造型平台,使用ESB通用模型库及农业机械零部件参数化模型库验证算法有效性。在ESB模型库中T型零件检索结果表明,在保持相同查准率条件下,本文小波变换算法排序误差更小。拨禾轮CAD模型检索结果显示,相似性评价度量方法不仅考虑模型的形态相似性,同时兼顾了应用领域语义相似性,算法实用性高。农机装配体检索实例应用结果表明,借助本文检索算法,可从海量模型库中检索出所需模型,根据实际设计要求对检索出的相似模型进行编辑和修改,可快速完成零部件模块化设计。三维小波变换检索算法查准率受小波函数性质影响,coif类小波函数具有较强的检索适用性,层次分析法能有效区分不同分解层权重,二层级小波变换能够达到现阶段机械零件模型检索精度要求。小波变换设计重用检索算法可满足模型检索设计需求,拓宽设计者设计思路,促进智能化设计。 相似文献
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为可视化土壤孔隙的空间分布和拓扑结构,进一步理解土壤功能和生态过程,以自定义的规则结构和土壤孔隙结构为应用对象,进行了土壤孔隙骨架提取算法的研究,并验证细化法和距离变换法2种算法构建骨架模型的性能。试验结果表明,2种算法的骨架模型构建效果均不受模型类型的影响,其中,距离变换法构建的骨架模型存在体素点缺失和偏移的现象,而细化法提取的孔隙骨架模型结构完整,其平均骨架偏移距离(0. 10 mm)比距离变换法(0. 15 mm)减少了50%,具有良好的拓扑不变性。通过对细化性、连通性和中心性3个指标的综合分析,细化法具有优越的描述土壤孔隙形状及拓扑特征的能力,可为土壤物理结构及水文特性的研究奠定技术基础,为从孔隙尺度理解土壤功能奠定理论基础。 相似文献
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提出了一种皮棉中异性纤维骨架提取算法。首先对图像进行距离变换,以距离图中的局部极大值点作为种子点,沿着各个方向上的脊点推进骨架,从而以脊线连接各局部极大值点。扫描骨架点集,对骨架进行细化,剔除对骨架连通性不起作用的重复点。之后,对伪骨架段进行剪枝,最终得到准确的骨架。该方法得到的骨架具有良好的单像素性和连通性,同时对于细长状以及存在断续的异性纤维能进行准确的骨架提取。实验表明,算法的运算复杂度低,能实现异性纤维骨架的快速提取。 相似文献
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皮棉中异性纤维骨架快速提取算法 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种皮棉中异性纤维骨架提取算法.首先对图像进行距离变换,以距离图中的局部极大值点作为种子点,沿着各个方向上的脊点推进骨架,从而以脊线连接各局部极大值点.扫描骨架点集,对骨架进行细化,剔除对骨架连通性不起作用的重复点.之后,对伪骨架段进行剪枝,最终得到准确的骨架.该方法得到的骨架具有良好的单像素性和连通性,同时对于细长状以及存在断续的异性纤维能进行准确的骨架提取.实验表明,算法的运算复杂度低,能实现异性纤维骨架的快速提取. 相似文献
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基于实例推理的铲式玉米精密播种机设计 总被引：1，自引：1，他引：0
基于实例推理的基本原理,针对传统案例属性相似度计算模型缺乏对不确定环境中不精确信息的适应性,研究了最近邻实例检索过程中实例属性相似度的确定方法以及属性权重的组合计算,提出检索过程中区间值属性相似度的计算模型和基于相似度离差信息的客观赋权方法.将实例推理技术应用在铲式玉米精密播种机的设计过程中,采用IDEF0法对播种机设计任务进行分解,采用最近邻实例检索策略完成实例检索并根据设计要求进行修整,从而达到设计要求.运用Pro/E对设计方案进行三维造型并进行动态仿真,验证了设计方案的有效性和可行性. 相似文献
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为了更好地实现面向设计领域的三维CAD模型设计信息的有效重用,提出了一种融合语义的三维CAD模型局部结构检索方法。首先以设计特征作为设计语义信息的基础载体,对三维CAD模型进行结构化表征,并用特征属性邻接图来表示;然后设计能够捕捉不同层次信息的特征描述子,构建融合语义的特征相似性评价模型;最后采用子图同构算法计算查询局部结构与模型库中零件的特征属性邻接图的特征匹配对,以此计算相匹配局部结构的相似度。实验结果表明,该方法能够较好地实现融合语义的三维CAD模型局部结构检索,可以有效地支持面向农机设计领域的三维CAD模型设计信息的重用。基于检索的设计重用方法可为农机装备数字化设计中各类成果的有效重用提供多粒度、精确化和智能化的方法。 相似文献
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为更好地实现农业机械CAD模型的设计重用,针对经典形状分布算法在特定CAD模型领域检索性能的不足,提出一种基于三维CAD模型距离-面积统计特征的模型相似性评价方法。该算法首先在网格化的三角网格模型表面随机取点,取点过程中为保证随机取点均匀性,采用准随机数发生器Halton-Sequence产生随机数;然后计算任意两点形成有向线段距离以及模型所有面面积之间的比值,同时以距离、面积比为坐标轴构建网格坐标系,统计出现在相应网格中特征点的频次,形成模型的距离-面积特征分布矩阵;最终以Manhattan距离评价分布矩阵的差异程度,从而实现不同CAD模型相似性比较。将面积这一重要几何特征纳入评价算法中,针对相同输入模型,所提算法的检索结果中较为相近、相关的模型数量比文中对比的算法高,算法特征平均提取时间也相对较少。试验结果综合表明,所提算法能够较好地实现农业机械CAD模型相似性评价,在提升时间性能基础上,算法检索性能有较大提高。 相似文献
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随着计算机技术的发展,三维图形的建模使得在计算机上虚拟现实成为可能,有利于工业产品的研发及生产。为了实现机械零件设计制造自动化,文章基于零件的设计需考虑其装配特性的特点,提出了机械零件的装配特征参数模型,通过OpenGL与VC++6.0对机械零件进行三维建模,研究VC++6.0中运用OpenGL进行建模的关键性问题,通过实例证明了本文方法的正确性。 相似文献
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基于计算机视觉的稻谷品种数据库检索技术 总被引：1，自引：1，他引：0
利用计算机视觉技术提取稻谷的主要外形特征,初步建立了稻谷品种数据库。研究了稻谷品种数据库的检索技术,提出了将BP神经网络与相似度检索相结合的检索方法。实验结果表明,该方法可有效提高检索效率。 相似文献
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为实现齿轮磨床夹具参数化和系列化设计,提升设计效率和质量,在PTC Pro/E软件平台上,运用骨架模型的设计方法对齿轮磨床夹具进行设计。通过概念设计、骨架模型设计和组装设计,实现设计参数从顶层(骨架)向低层(模型)的准确传递,可以实现设计参数对模型几何的控制。这种Top-down的设计方法可实现产品的快速装配,不需要对零件进行组装。实践表明,骨架模型方法具有更高的效率,更易于参数的修改,更有利于系列化产品的快速开发。 相似文献
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为了更好地实现三维CAD模型的有效重用,提出一种三维CAD模型距离-夹角形状分布检索算法。首先在CAD模型表面随机取点,计算任意两点构成的有向线段的距离和该有向线段与端点法向的夹角;然后以距离和夹角为坐标轴构建距离-夹角平面网格,统计网格中随机点出现的频次,从而构建模型的距离-夹角分布矩阵;最后采用Manhattan距离度量法计算矩阵的相似值,用以评价模型间的相似程度。实验结果表明,该算法可以较好地实现三维CAD模型检索,检索性能优于已有的形状分布检索算法,能够满足实际应用需求。 相似文献
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基于图素拼装原型的轴类零件参数化设计 总被引：1，自引：0，他引：1
阐述了在轴类零件的设计中，以图素拼装原理为基础实现参数化设计的原理和方法；探讨了利用图素拼装原理，将轴类零件设计中重复出现的具有相同结构和功能的几何形体提取出来，作为基本图素的参数化绘图系统，使用该系统，可以大大提高设计速度及图形处理效率。 相似文献
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在机械零件加工中,往往在一个零件上有许多外圆需加工类零件,这类零件往往外形较大且不规则,采用车加工或铣加工,工时长、位置度难以保证,本设计采用在内腔回转体中增加多个刀片的方式,形成可加工外圆的回转复合刀具。 相似文献
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为了能够准确获取到机械零件三维轮廓信息,本文提出了一种新的机械CAD轮廓提取方法,使用两个正交相机及CAD文件实现三维物体完整信息的提取。首先搭建了图像轮廓提取实验平台;接着基于CAD文件特征提取技术,实现了机械零件三维轮廓;最后实现了二维图像的轮廓提取、直线和圆的检测以及特征点的三维重建。实验结果表明,该方法可以比较精确的获取到零件三维轮廓信息。 相似文献
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鉴于Kinect相机进行肢体识别监控距离有限,提出使用网络大变焦摄像头、构建CNN-BP融合网络进行肢体动作识别,并以9组机器人吊装指令为例进行训练和识别。首先,基于OpenPose提取18个骨架节点坐标,生成RGB骨架图和骨架向量;然后,采用迁移学习方法对RGB骨架图使用InceptionV3网络提取图像深层抽象特征,并对训练数据集采用旋转、平移、缩放和仿射多种数据增强方式,以扩充训练数据,防止过拟合;再将提取的骨架向量使用BP神经网络提取点线面等浅层特征;最后对InceptionV3网络和BP神经网络输出进行融合,并使用Softmax求解器得到肢体识别结果。将肢体识别结果输入机器人辅助吊装控制系统,建立双重验证控制方法,完成机器人辅助吊装操作。实验结果表明,该方法保证了模型运行的精度和时效性,实时识别精度达0. 99以上,大大提升了远距离人机交互能力。 相似文献