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基于薄板样条径向基函数的复合材料层合板自由振动分析
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作者 宋薇薇 项松 +2 位作者 赵锐 赵为平 郭晗 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期954-962,共9页
基于复合材料层合板的三角剪切变形理论,推导了对称复合材料层合板的控制微分方程。利用基于薄板样条径向基函数的无网格配置方法离散的控制微分方程,预测了对称复合材料层合板的自由振动行为。计算了不同材料参数和层合板几何参数的固... 基于复合材料层合板的三角剪切变形理论,推导了对称复合材料层合板的控制微分方程。利用基于薄板样条径向基函数的无网格配置方法离散的控制微分方程,预测了对称复合材料层合板的自由振动行为。计算了不同材料参数和层合板几何参数的固有频率,并与文献结果进行了比较。还研究了节点排布、模量比和边厚比对固有频率的影响。结果表明,本文结果与文献结果具有较好的一致性,节点数量越大,无量纲频率对网格分布越不敏感,固有频率随着边厚比和模量比的增加而增加。通过数值实验,证明了用薄板样条径向基函数离散的三角剪切变形理论对对称复合材料层合板的自由振动分析具有较高的数值精度和良好的收敛性。 展开更多
关键词 三角剪切变形理论 复合材料层合板 自由振动 薄板样条径向基函数 固有频率
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基于改进薄板样条运动模型的人脸动画算法
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作者 杨硕 王一丁 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期255-265,共11页
面部动画在电影、游戏、虚拟现实等领域起着关键作用,对于实现逼真、生动的人脸动画和情感传达至关重要。当面临面部形状、姿态、表情等多个变化因素时,虽然通过薄板样条非线性变换可以获得较好的运动估计结果,但在处理面部复杂纹理和... 面部动画在电影、游戏、虚拟现实等领域起着关键作用,对于实现逼真、生动的人脸动画和情感传达至关重要。当面临面部形状、姿态、表情等多个变化因素时,虽然通过薄板样条非线性变换可以获得较好的运动估计结果,但在处理面部复杂纹理和嘴部运动时存在运动估计不精细的问题,需要更强大的图像修复能力。因此,提出一种基于改进薄板样条运动模型(TPSMM)的人脸动画算法。首先,在TPSMM的基础上引入一种Farneback光流金字塔算法,通过与薄板样条变换和背景仿射变换相结合,使得人脸局部运动估计更精准;其次,为了更真实地恢复缺失区域的细节纹理信息,提出一种多尺度细节感知网络,该网络在编码器中通过嵌入通道注意力(ECA)模块减少源图像因多层下采样而导致的人脸细节信息丢失,在解码器中利用坐标注意力(CA)模块来有效捕获运动估计特征图中不同位置的重要特征,提高人脸图像的生成质量。实验结果表明,相比一阶段运动模型(FOMM)、关节动画的运动表示法(MRAA)、TPSMM等,该算法在MUG、UvA-Nemo和Oulu-CASIA数据集上的L1、平均关键点距离(AKD)、平均欧氏距离(AED)数值均达到最优,平均分别为0.0129、0.923、0.00099。 展开更多
关键词 面部动画 光流估计 薄板样条 多尺度特征融合 通道注意力机制 坐标注意力机制
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用分层互信息和薄板样条实现医学图像弹性自动配准 被引量:16
3
作者 冯林 张名举 +2 位作者 贺明峰 戚正君 滕弘飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期1492-1496,共5页
提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法... 提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法是一种理想的非刚性图像自动配准方法· 展开更多
关键词 自动配准 薄板样条 互信息 医学图像 弹性 分层 选取方法 自动确定 配准方法 对应点 非刚性 子块
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利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配算法 被引量:23
4
作者 孙冬梅 裘正定 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1104-1107,共4页
提出了一种利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配的新方法 .该方法是将图像表示成由特征点构成的特征点集 ,利用薄板样条 (TPS)能够将形变清楚地分解为仿射分量和非仿射分量的独特性质 ,应用TPS函数来表征特征点集之间的非刚性映射 ,并将... 提出了一种利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配的新方法 .该方法是将图像表示成由特征点构成的特征点集 ,利用薄板样条 (TPS)能够将形变清楚地分解为仿射分量和非仿射分量的独特性质 ,应用TPS函数来表征特征点集之间的非刚性映射 ,并将TPS映射参数的求解嵌入到确定性退火技术的框架中 .首先提出基于TPS弯曲能的非刚性匹配的能量函数 ,然后采用确定性退火技术 ,迭代求解点集之间的匹配矩阵和映射参数 .与其它的非刚性匹配算法相比 ,该算法不仅保证了图像特征点之间的一一对应的双向约束 ,同时避免了陷入局部极小 ,而且具有较强的鲁棒性 .实验结果证实了所提算法的有效性和鲁棒性 . 展开更多
关键词 函数 算法 图像匹配 非刚性映射 薄板样条 确定性退火技术 匹配矩阵 模式识别
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基于薄板样条和形状内容的医学图像非刚性配准方法研究 被引量:5
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作者 吴月娥 王小喜 +3 位作者 哈章 李传富 周平 周康源 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-46,共4页
目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速... 目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速准确非刚性配准。结论实验结果表明,上述方法获得了很好的配准效果。 展开更多
关键词 非刚性配准 形状内容 薄板样条 点对应关系
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基于互信息量和薄板样条的X射线造影图像弹性配准 被引量:4
6
作者 杨健 王涌天 +2 位作者 唐宋元 周寿军 刘越 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期127-130,共4页
本文提出了一种基于互信息量和薄板样条的冠状动脉造影图像弹性配准新方法.该方法不仅解决了传统模板匹配方法中子块图像分解的不确定性问题,而且还克服了常规优化方法易受初值影响而陷入局部最优的问题,有效的保证了解的收敛.试验结果... 本文提出了一种基于互信息量和薄板样条的冠状动脉造影图像弹性配准新方法.该方法不仅解决了传统模板匹配方法中子块图像分解的不确定性问题,而且还克服了常规优化方法易受初值影响而陷入局部最优的问题,有效的保证了解的收敛.试验结果证明本算法能够获得亚像素的配准精度. 展开更多
关键词 弹性配准 血管造影术 互信息量 薄板样条
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薄板样条函数在空间数据插值中的应用 被引量:23
7
作者 杜国明 贾良文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第36期238-240,共3页
薄板样条函数是空间数据插值中一种重要的方法,介绍了该方法的基本原理,并以珠江河道地形数据为例,借助地理信息系统的二次开发功能,将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点以及克里金插值在最大值、标准误等方面的比较分析,证... 薄板样条函数是空间数据插值中一种重要的方法,介绍了该方法的基本原理,并以珠江河道地形数据为例,借助地理信息系统的二次开发功能,将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点以及克里金插值在最大值、标准误等方面的比较分析,证明薄板样条函数是一种有效的空间数据插值方法。 展开更多
关键词 薄板样条函数 空间数据 插值 地理信息系统
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正则化薄板样条函数拟合地层界面 被引量:4
8
作者 王宝龙 李青元 +3 位作者 贾会玲 董前林 魏竹斌 李青 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期23-27,32,共6页
地层界面几何形态形成的力学机理与数学上广泛应用的薄板样条形成的力学机理十分相似,都遵循板状体受力弯曲变形的力学机理。通过分析讨论曲面拟合的常用方法,以及这些方法对于稀疏不均匀离散地层界面的采样数据应用中的不足,提出用薄... 地层界面几何形态形成的力学机理与数学上广泛应用的薄板样条形成的力学机理十分相似,都遵循板状体受力弯曲变形的力学机理。通过分析讨论曲面拟合的常用方法,以及这些方法对于稀疏不均匀离散地层界面的采样数据应用中的不足,提出用薄板样条曲面拟合构建地层界面的方法。介绍了薄板样条函数的基本原理,并引入正则化方法来解决因原始采样点分布不均匀而导致曲面拟合中发生"过冲"现象(在数据贫乏区域,产生陡坡的现象)以及原始采样点存在噪声的问题。最后以某页岩气勘探区水平钻井数据为例,用具有最优几何形态的等边三角形网格加密数据点的方式构建地层界面,采用正则化的薄板样条函数确定这些加密点,通过调节正则化参数的值,使拟合的地质界面在可视化效果和精度上都能满足要求。 展开更多
关键词 地层界面 薄板样条函数 正则化 等边三角形网
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用平滑薄板样条实现医学图象的弹性配准 被引量:7
9
作者 张煜 刘哲星 +1 位作者 郝立巍 李树祥 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第2期209-213,共5页
医学图象弹性配准是医学图象处理的一个重要研究方向 .目前采用的方法多是手动选择对应标记点 ,然后用薄板样条插值方法计算配准变换 .为了降低对应点的选取误差对配准准确性的影响 ,并克服手动选点操作繁杂、耗时大的问题 ,给出了一种... 医学图象弹性配准是医学图象处理的一个重要研究方向 .目前采用的方法多是手动选择对应标记点 ,然后用薄板样条插值方法计算配准变换 .为了降低对应点的选取误差对配准准确性的影响 ,并克服手动选点操作繁杂、耗时大的问题 ,给出了一种准确、快速、鲁棒性好的配准方法 .即对薄板样条插值方法进行平滑处理 ,并在此基础上采用一种半自动标记点选择方法 .运用此方法进行医学图象的弹性配准 ,得到了理想的结果 .实验表明 ,该方法能有效减弱了对应点位置误差对配准结果产生的影响 。 展开更多
关键词 医学影像学 弹性配准 薄板样条 平滑处理 半自动选点 鲁棒性
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基于薄板样条的MRI图像与脑图谱的配准方法 被引量:8
10
作者 罗述谦 阎华 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期479-485,共7页
为了将CT、MRI、PET或SPECT等断层扫描图像用于疾病的辅助诊断、放射治疗、手术计划和引导 ,就必须知道图像中感兴趣区 (ROI)是什么解剖组织 ,即解决医学图像的解剖标识问题。医生通常是从解剖书籍、图谱及自身经验来对ROI做出判断。这... 为了将CT、MRI、PET或SPECT等断层扫描图像用于疾病的辅助诊断、放射治疗、手术计划和引导 ,就必须知道图像中感兴趣区 (ROI)是什么解剖组织 ,即解决医学图像的解剖标识问题。医生通常是从解剖书籍、图谱及自身经验来对ROI做出判断。这些书籍和图谱往往给出的是文字描述和有限数目的 ,固定位置和方向的断层图片 ,很难与患者的实际图像联系起来。对于缺乏临床经验的医生来说尤为困难。数字化 3D人脑解剖图谱使医生对人脑深部组织全方位可视化。因此可以将其通过一定的空间变换 ,与MR体积数据集中的ROI进行比较 ,从而得到ROI的解剖标识。但是 ,没有两个人的大脑是完全一样的。人脑的解剖个体差异较大 ,这就要求利用非线性变形的方法做解剖标识。本研究介绍通过薄板样条变换用Talirach脑图谱对MR图像做解剖标识的方法。 展开更多
关键词 解剖 脑图 医生 MRI图像 薄板样条 图谱 断层扫描 图像 配准 人脑
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薄板样条与大区域高程异常插值 被引量:13
11
作者 程义军 孙海燕 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2008年第4期42-44,共3页
精确确定高程异常是将大地高转换成正常高的基础,也是制约GPS应用于高程测量的关键。目前诸多高程异常的内插或拟合方法都有其局限性与适用条件,尤其对于大区域范围内的高程异常插值没有一个好的办法。本文利用薄板样条在二维曲面插值... 精确确定高程异常是将大地高转换成正常高的基础,也是制约GPS应用于高程测量的关键。目前诸多高程异常的内插或拟合方法都有其局限性与适用条件,尤其对于大区域范围内的高程异常插值没有一个好的办法。本文利用薄板样条在二维曲面插值中的优越性,提出了大区域高程异常插值的薄板样条法,简要介绍了薄板样条理论,给出了薄板样条的实用计算方法,并用模拟算例与样条法进行对比,表明了该方法的可行性与优越性。 展开更多
关键词 高程异常 薄板样条 拟合 GPS高程
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薄板样条函数及复杂曲面的数学表示 被引量:28
12
作者 孙海燕 丁咚 《测绘工程》 CSCD 2006年第2期7-8,共2页
介绍了自然样条函数的计算方法,并在此基础上将一维样条函数推广到多维。讨论了用薄板样条函数表示光滑三维曲面问题,提出了相应的曲面数字模型的计算方法。
关键词 薄板样条 光滑曲面 DEM
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基于薄板样条函数的HY-1B卫星L1B数据几何校正方法研究 被引量:2
13
作者 彭海龙 邹斌 刘士斌 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期106-109,共4页
将HY-1BL1B产品中已有的经纬度数据抽样作为控制点,根据控制点的图像坐标和经纬度坐标间的对应关系,基于薄板样条函数的坐标变换关系对HY-1BL1B数据进行了几何校正,并与陆地矢量边界进行了比较,结果表明该方法能较好地完成HY-1B卫星L1B... 将HY-1BL1B产品中已有的经纬度数据抽样作为控制点,根据控制点的图像坐标和经纬度坐标间的对应关系,基于薄板样条函数的坐标变换关系对HY-1BL1B数据进行了几何校正,并与陆地矢量边界进行了比较,结果表明该方法能较好地完成HY-1B卫星L1B数据的几何校正。 展开更多
关键词 HY-1B 薄板样条函数 几何校正
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基于薄板样条的医学图像弹性配准 被引量:2
14
作者 任海萍 闫华 +2 位作者 刘爱珍 陈盛祖 吴文凯 《北京生物医学工程》 2003年第4期241-244,共4页
非刚体配准是神经外科和放疗计划设计中的一个关键问题。使用薄板样条方法 ,利用两个对应标志点集对眼底、脑等多种医学图像进行弹性配准。其中 ,弹性插值法是将两个点集绝对对齐 ,常会出现严重的局部畸变 ;而弹性近似法充分考虑了整体... 非刚体配准是神经外科和放疗计划设计中的一个关键问题。使用薄板样条方法 ,利用两个对应标志点集对眼底、脑等多种医学图像进行弹性配准。其中 ,弹性插值法是将两个点集绝对对齐 ,常会出现严重的局部畸变 ;而弹性近似法充分考虑了整体平滑性的要求 ,对定位有误差的标志点约束的图像配准更为优越。实验结果表明 。 展开更多
关键词 薄板样条 医学图像 弹性配准 弹性插值法 点集 弹性近似法 平滑性
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肝脏影像的薄板样条弹性配准 被引量:2
15
作者 谢耀钦 包尚联 陈国跃 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2009年第3期499-503,共5页
目的在弹性配准中考虑肝脏周边解剖结构间运动的不连续性。方法采用双薄板样条弹性配准方法,利用制定治疗计划过程中于参考影像中勾画的轮廓线信息对特征点进行分区。结果对临床病例进行配准,沿人体上下方向偏移量绝对值的平均误差从配... 目的在弹性配准中考虑肝脏周边解剖结构间运动的不连续性。方法采用双薄板样条弹性配准方法,利用制定治疗计划过程中于参考影像中勾画的轮廓线信息对特征点进行分区。结果对临床病例进行配准,沿人体上下方向偏移量绝对值的平均误差从配准前的11.25mm降到配准后的1.80mm,标准方差从2.60mm降到1.39mm。结论该方法考虑了脏器间运动的不同模式,并且不需要在配准中对目标影像进行轮廓线勾画。 展开更多
关键词 动态适形调强放疗 影像导引的放射治疗 弹性配准 薄板样条
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基于互信息和薄板样条的医学图像弹性配准方法研究 被引量:2
16
作者 曹国刚 罗立民 《中国医疗器械杂志》 CAS 2009年第1期11-14,共4页
该文介绍了一种基于互信息和薄板样条变换的医学图像弹性自动配准方法。该方法首先利用互信息将图像进行全局配准,然后将图像分块进行配准,选取子块配准前后的中心点作为薄板样条变换的标记点,实现图像弹性自动配准。实验结果表明,该方... 该文介绍了一种基于互信息和薄板样条变换的医学图像弹性自动配准方法。该方法首先利用互信息将图像进行全局配准,然后将图像分块进行配准,选取子块配准前后的中心点作为薄板样条变换的标记点,实现图像弹性自动配准。实验结果表明,该方法与单纯利用互信息进行刚体配准相比,能够明显提高图像配准精度,并在薄板样条变换中实现了标记点自动选取,降低了标记点选取的难度,能更好地满足临床需求。 展开更多
关键词 互信息 薄板样条 医学图像 非刚体配准
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薄板样条法和泛克里金法在理论和应用方面的比较 被引量:6
17
作者 牛文杰 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期123-129,共7页
研究插值方法以建立变量的数据场模型是科学计算可视化的重要内容。文中首先给出了薄板样条法和泛克里金法的插值原理,推导得出了泛克里金法的对偶形式,并论证了薄板样条法是泛克里金法的特例;然后对这两种方法在理论形式和实际应用方... 研究插值方法以建立变量的数据场模型是科学计算可视化的重要内容。文中首先给出了薄板样条法和泛克里金法的插值原理,推导得出了泛克里金法的对偶形式,并论证了薄板样条法是泛克里金法的特例;然后对这两种方法在理论形式和实际应用方面进行了比较,得出的结论为泛克里金法的插值效果要优于薄板样条法的效果。 展开更多
关键词 计算机应用 数据场可视化 薄板样条 泛克里金法
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基于薄板样条的非刚体医学图像配准 被引量:1
18
作者 方柏林 唐慧慧 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第6期275-278,共4页
非刚体图象配准是非线性的图像配准方法,它能够实现图像之间的配准,为提高医学图像配准精度,对于形变较大的多模图像的配准等都有着重要的作用。提出了一种基于薄板样条的3D/2D非刚体医学图象配准算法,算法首先提出一个混合能量公式,在... 非刚体图象配准是非线性的图像配准方法,它能够实现图像之间的配准,为提高医学图像配准精度,对于形变较大的多模图像的配准等都有着重要的作用。提出了一种基于薄板样条的3D/2D非刚体医学图象配准算法,算法首先提出一个混合能量公式,在配准的过程中,用薄板样条法实现全局配准,并通过仿真退火算法进行迭代,以缩小并确定变形的待配准区域。在局部的待配准区域,采用互信息的方法进行配准。解决了因特征点不足引起的不完整匹配问题,使得图像连续平滑,以得到较优的配准效果。 展开更多
关键词 配准 图像配准 薄板样条 互信息
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基于地形要素的三维薄板样条插值方法研究——以广东省降水量空间分布为例 被引量:2
19
作者 杜国明 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期74-78,共5页
将海拔高程引入到薄板样条函数中,建立三维薄板样条模型(3DTPS),并借助地理信息系统对广东省降水量进行空间插值。以广东省气象站分布图、90m×90m数字高程模型(DEM)为实验数据,以Visual Basic.Net为平台,ArcGIS Engine为二次开发工... 将海拔高程引入到薄板样条函数中,建立三维薄板样条模型(3DTPS),并借助地理信息系统对广东省降水量进行空间插值。以广东省气象站分布图、90m×90m数字高程模型(DEM)为实验数据,以Visual Basic.Net为平台,ArcGIS Engine为二次开发工具,提取DEM的海拔高程值以及广东省气象站点的经纬度坐标和年均降水量,用3DTPS进行空间插值,最后生成等间距的广东省年均降水量分布图。通过交叉实验,与普通TPS、反距离加权法、克里金插值进行对比分析,用均方误差作为评价指标,得出3DTPS插值精度最高。 展开更多
关键词 海拔高程 三维薄板样条函数 插值 降水量
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薄板样条函数逐次增加节点的算法 被引量:1
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作者 孙海燕 黄胜 《测绘工程》 CSCD 2006年第3期12-14,共3页
薄板样条是一种可以推广到在多维空间的插值方法,在测绘与其它众多学科中都有重要的应用。根据实际需要提出了一种逐次增加节点的插值算法。这种算法使用分块求逆技术,可以降低整体计算的求逆的阶数,也可以按给定的精度最佳的选择节点。
关键词 薄板样条 逐次算法
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