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基于Level Set方法的40CrMnMoA合金钢的奥氏体晶粒长大模型
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作者 司亚辉 陈学文 +3 位作者 白荣忍 周正 张晓鹏 周旭东 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期157-165,共9页
为准确描述40CrMnMoA合金钢的奥氏体晶粒长大行为,借助Gleeble-1500D型热模拟机对40CrMnMoA合金钢进行了保温试验,温度为900~1150℃,时间为10~2000 s。基于试验结果,通过非线性回归建立了40CrMnMoA合金钢Burke-Turnbull奥氏体晶粒长大模... 为准确描述40CrMnMoA合金钢的奥氏体晶粒长大行为,借助Gleeble-1500D型热模拟机对40CrMnMoA合金钢进行了保温试验,温度为900~1150℃,时间为10~2000 s。基于试验结果,通过非线性回归建立了40CrMnMoA合金钢Burke-Turnbull奥氏体晶粒长大模型,构建了基于Level Set方法的40CrMnMoA合金钢奥氏体晶粒长大的介观尺度有限元模型并进行计算。结果表明:保温温度与保温时间对40CrMnMoA合金钢的晶粒长大行为均具有较大的影响。40CrMnMoA合金钢的奥氏体平均晶粒直径随保温时间的延长呈抛物线增长。所建立的Burke-Turnbull晶粒长大动力学模型具有较高的精度,试验值与计算值相关系数(R)为0.9932。40CrMnMoA合金钢奥氏体再结晶晶粒长大激活能(Q_(m))为142845.37 J/mol。通过对比仿真计算与试验所得的晶粒组织,验证了本文所建有限元模型可有效地预测40CrMnMoA合金钢的奥氏体晶粒长大演变过程。 展开更多
关键词 奥氏体晶粒长大 Level set方法 40CrMnMoA合金钢 Burke-Turnbull模型 数值模拟
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基于Level Set方法的医学图像分割 被引量:48
2
作者 朱付平 田捷 +1 位作者 林瑶 葛行飞 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1866-1872,共7页
对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一.提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed变换的医学图像分割方法.首先用非线性扩散滤波对原始图像进行平滑,然后利用Watershed算法对图像进行过度分割,最后用改进的Fast Ma... 对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一.提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed变换的医学图像分割方法.首先用非线性扩散滤波对原始图像进行平滑,然后利用Watershed算法对图像进行过度分割,最后用改进的Fast Marching方法对图像进行分割.除此之外,根据区域之间的统计特性的相似度重新定义了Fast Marching方法的速度函数.实验结果表明,该方法能够快速、准确地得到医学图像的分割结果. 展开更多
关键词 LEVEL set方法 医学图像分割 水平集 图像处理 Watershed变换
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基于Level Set方法的点采样曲面测地线计算及区域分解 被引量:16
3
作者 肖春霞 冯结青 +2 位作者 缪永伟 郑文庭 彭群生 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期250-258,共9页
点采样物体的几何处理是当前造型领域中的研究热点之一,如何有效地对点采样曲面进行区域分解是几何处理的基础性工作.该文首先提出了一种基于Level Set方法的点采样曲面上两点间最短路径的计算方法,用以解决区域分解中的边界曲线生成问... 点采样物体的几何处理是当前造型领域中的研究热点之一,如何有效地对点采样曲面进行区域分解是几何处理的基础性工作.该文首先提出了一种基于Level Set方法的点采样曲面上两点间最短路径的计算方法,用以解决区域分解中的边界曲线生成问题.为了保证求解Level Set微分方程的稳定性,文章采用移动最小平方(MLS)方法对点采样曲面进行均匀重采样和去噪音处理.在此基础上,又进一步提出了一个基于 Level Set方法的点采样曲面区域拾取算法.最后给出了上述算法在点采样物体的几何处理中的应用实例.实验结果表明该文提出的算法稳定、快速且容易实现. 展开更多
关键词 LEVEL set方法 测地线 区域分解 拾取
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Level Set方法及其在两相流数值模拟研究中的应用 被引量:14
4
作者 李会雄 杨冬 +2 位作者 陈听宽 罗毓珊 汤敏 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期233-236,共4页
本文介绍了一种崭新的捕捉两相流相界面的 Level Set方法,并应用该方法对两种互不相容流体间的平面界面波动现象进行了数值模拟,捕捉到了两相流界面波动过程中的一些复杂现象。计算结果与实验观测现象符合良好,表明这种方法... 本文介绍了一种崭新的捕捉两相流相界面的 Level Set方法,并应用该方法对两种互不相容流体间的平面界面波动现象进行了数值模拟,捕捉到了两相流界面波动过程中的一些复杂现象。计算结果与实验观测现象符合良好,表明这种方法是一种很有前途的两相流数值模拟方法,很值得进一步研究和推广。 展开更多
关键词 LEVEL set方法 两相流 数值模拟 界面波
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用Level Set方法对水下两个气泡运动的数值模拟 被引量:11
5
作者 赵知辛 王焕然 +1 位作者 李彦鹏 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期11-15,共5页
利用Level Set方法,三维数值模拟了两个气泡的上升运动.通过改变气泡尺寸及位置,研究气泡对在上升过程中的尾迹流及其相互作用规律.数值模拟准确再现了气泡对的变形、吸引或排斥行为,气泡上升速度计算结果与经验关联式结果吻合;气泡周... 利用Level Set方法,三维数值模拟了两个气泡的上升运动.通过改变气泡尺寸及位置,研究气泡对在上升过程中的尾迹流及其相互作用规律.数值模拟准确再现了气泡对的变形、吸引或排斥行为,气泡上升速度计算结果与经验关联式结果吻合;气泡周围的速度场揭示了两个气泡尾迹流的流体动力学作用;对于水平或垂直放置的气泡对,当下方气泡有大于50%的投影面积进入到上方气泡的尾流区时,两个气泡将发生聚并现象. 展开更多
关键词 相互作用的气泡 尾迹流 LEVEL set方法
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基于Level Set方法的曲线演化 被引量:15
6
作者 杨猛 汪国平 董士海 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1858-1865,共8页
Level Set方法是一种描述曲线以曲率相关的速度演化的有力工具,最近几年在医学图像处理、自然现象的模拟以及计算机视觉等领域得到了广泛的应用.其中,曲线演化后的平滑算法和轮廓跟踪方法是Level Set方法实际应用中的两个关键算法.给出... Level Set方法是一种描述曲线以曲率相关的速度演化的有力工具,最近几年在医学图像处理、自然现象的模拟以及计算机视觉等领域得到了广泛的应用.其中,曲线演化后的平滑算法和轮廓跟踪方法是Level Set方法实际应用中的两个关键算法.给出了一种平滑Level Set距离函数的简单方法.该方法只采用内插值的方式,消除平面上的全部孤立点以及部分可能产生歧义的点,在允许存在部分冗余点的情况下,利用曲线轮廓跟踪算法,得到平面上所有曲线的轮廓.经过实验验证,该方法简单、高效,适应范围广. 展开更多
关键词 LEVEL set方法 曲线演化 图像处理 计算机视觉
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Level set方法在空化流动计算中的应用(英文) 被引量:8
7
作者 黄彪 王国玉 +1 位作者 张敏弟 陈维清 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第3期207-216,共10页
文章将Level set方法应用于自然空化与通气空化流动计算中,通过耦合入相间的质量传输方程,建立了一个用于描述气、汽、液多相空化流动的数值模拟方法,分别对绕圆头回转体和Clark-Y型水翼的自然空化流动和绕圆盘的通气空化流动进行了数... 文章将Level set方法应用于自然空化与通气空化流动计算中,通过耦合入相间的质量传输方程,建立了一个用于描述气、汽、液多相空化流动的数值模拟方法,分别对绕圆头回转体和Clark-Y型水翼的自然空化流动和绕圆盘的通气空化流动进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了对比,研究结果表明:相较常用的多相流模型(mixture model),Lev-el set方法通过时间和空间上的压缩离散方案,减小了相间界面的扩散,准确地捕捉到了相间的界面,可以有效地运用于空化多相流动。 展开更多
关键词 空化流动 混相模型 LEVEL set方法
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界面捕捉Level Set方法的(AMR)数值模拟 被引量:12
8
作者 宫翔飞 张树道 江松 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期391-395,共5页
在流体力学方程的计算中采用高精度WENO格式,用AMR(adaptive mesh refinement)方法提高流场局部分辨率,在采用Level Set函数标定物质界面的计算中用GFM(ghost fluid method)方法进行界面处理,尝试将AMR技术与界面追踪技术相互融合并应... 在流体力学方程的计算中采用高精度WENO格式,用AMR(adaptive mesh refinement)方法提高流场局部分辨率,在采用Level Set函数标定物质界面的计算中用GFM(ghost fluid method)方法进行界面处理,尝试将AMR技术与界面追踪技术相互融合并应用于数值模拟,对不同的模拟结果进行了比较. 展开更多
关键词 WENO adaptive mesh REFINEMENT Level set方法 GHOST fluid方法
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基于Level set方法的微观水驱油模拟分析 被引量:6
9
作者 高亚军 姜汉桥 +4 位作者 王硕亮 李俊键 刘传斌 常元昊 王依诚 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期59-65,共7页
通过引入Level set方法,构建两相界面运移数学表征方法,结合Navier-Stokes方程建立两相微观渗流数学模型,借助有限元方法进行求解,并利用微观玻璃刻蚀模型驱替实验验证数值模拟结果。结果表明,基于该渗流数学模型的数值模拟结果与实验... 通过引入Level set方法,构建两相界面运移数学表征方法,结合Navier-Stokes方程建立两相微观渗流数学模型,借助有限元方法进行求解,并利用微观玻璃刻蚀模型驱替实验验证数值模拟结果。结果表明,基于该渗流数学模型的数值模拟结果与实验结果的吻合度很高。利用Navier-Stokes方程并结合Level set方法实现了两相流体驱替的微观数值模拟,从而为研究微观两相渗流特征及驱油机理提供了一种新方法。在不等径并联喉道单元模型基础上,进行了不同驱替条件下的数值模拟计算,分析了发生孔隙尺度两相窜流的临界喉道直径比的变化特征,结果表明驱替压差及油水两相黏度比越大,越容易发生微观窜流,更易导致在较小喉道中形成微观残余油。本文研究结果为微观水驱油机理的进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 数值模拟 LEVEL set方法 微观水驱油 微观残余油
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用Level Set方法追踪运动界面 被引量:9
10
作者 陈凡红 王成 +1 位作者 郝莉 宁建国 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2006年第4期23-27,共5页
首先介绍了近年来发展起来的界面追踪技术Level Set方法,然后采用五阶WENO格式和积分平均型TVD格式计算Level Set方程,用修正的Godunov方法求解重新初始化的Level Set方程,数值求解了同心圆在常数流场,圆和矩形界面在剪切流场,缺口圆在... 首先介绍了近年来发展起来的界面追踪技术Level Set方法,然后采用五阶WENO格式和积分平均型TVD格式计算Level Set方程,用修正的Godunov方法求解重新初始化的Level Set方程,数值求解了同心圆在常数流场,圆和矩形界面在剪切流场,缺口圆在旋转流场中的界面变形和还原效果,比较了时间导数离散精度和Level Set函数有无重新初始化对界面追踪效果的影响.最后,通过和其它界面处理方法的比较可以看出,Level Set方法不仅能够比较准确地追踪运动界面,而且无须进行复杂繁琐的界面重构技术,容易编程,具有较大的通用性. 展开更多
关键词 界面追踪 LEVEL set方法 数值模拟
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基于Level Set方法对油水和气水两相界面的数值模拟 被引量:7
11
作者 王琳琳 田辉 李国君 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期298-302,共5页
为研究两相界面迁移特性,基于LevelSet方法,建立了求解非定常不可压缩两相界面流动的数值方法。计算中使用结构化网格采用LevelSet函数捕捉两相界面。通过对经典算例的模拟,验证了数值方法对界面捕捉的有效性和精确性。模拟了油滴在水... 为研究两相界面迁移特性,基于LevelSet方法,建立了求解非定常不可压缩两相界面流动的数值方法。计算中使用结构化网格采用LevelSet函数捕捉两相界面。通过对经典算例的模拟,验证了数值方法对界面捕捉的有效性和精确性。模拟了油滴在水中上升、变形,与油层融合的过程,研究了气泡在产生、发展、脱离阶段的变形机理,和表面张力系数对气泡形状的影响。计算结果发现,表面张力系数越大,气泡在发展阶段持续的时间就越长,膨胀的程度也越大,并在脱离时刻,气泡的体积也越大,为进一步研究两相界面迁移特性提供了新的途径。 展开更多
关键词 Level set方法 数值模拟 两相流
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用Level Set方法求解具有自由面的流动问题 被引量:11
12
作者 袁德奎 陶建华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期264-271,共8页
为采用 Level Set方法来计算有自由水面的流动问题提出了一种方案.把自由水面视为水和空气的交界面,两种介质用统一的N-S方程求解,在自由面两侧分别采用各自的密度和粘性,并在自由面上给以适当的光滑;采用边界无法求解... 为采用 Level Set方法来计算有自由水面的流动问题提出了一种方案.把自由水面视为水和空气的交界面,两种介质用统一的N-S方程求解,在自由面两侧分别采用各自的密度和粘性,并在自由面上给以适当的光滑;采用边界无法求解双调和方程来确定距离函数;N-S方程用投影法求解.文中给出了二维水池水面振荡和瞬时溃坝问题的算例,可以看出用 Level Set方法求解有自由面流动问题是有效的. 展开更多
关键词 LEVEL set方法 自由面 N-S方程 流动 水动力学
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基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理 被引量:3
13
作者 张坤 罗立民 +1 位作者 舒华忠 杨芳 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第4期66-69,共4页
提出了将基于区域的VectorConfidenceConnected的低级分割方法和基于边界的LevelSet高级分割方法相组合的分割方法,使得边界的平滑性得到了保持;既有效地结合了医学专家的医学背景知识,又提高了分割处理的速度,很好的处理了医学图像中... 提出了将基于区域的VectorConfidenceConnected的低级分割方法和基于边界的LevelSet高级分割方法相组合的分割方法,使得边界的平滑性得到了保持;既有效地结合了医学专家的医学背景知识,又提高了分割处理的速度,很好的处理了医学图像中常见的拓扑结构,实验结果表明该方法切实可行。 展开更多
关键词 VECTOR CONFIDENCE Connected方法 Level set方法 医学图像 图像分割
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应用Level Set方法模拟三维气泡与液滴的运动 被引量:4
14
作者 李彦鹏 关卫省 《地球科学与环境学报》 CAS 2007年第2期217-220,共4页
将Level Set方法与ICE数值格式相结合,建立了求解含有运动界面的不可压缩气液两相流动问题的三维模型及数值解法。应用所建立的模型和算法三维模拟了4种典型气泡和液滴的运动过程,包括气泡从单个喷嘴生成和上升的过程,两个大小不同的空... 将Level Set方法与ICE数值格式相结合,建立了求解含有运动界面的不可压缩气液两相流动问题的三维模型及数值解法。应用所建立的模型和算法三维模拟了4种典型气泡和液滴的运动过程,包括气泡从单个喷嘴生成和上升的过程,两个大小不同的空气气泡在水中自由上升时的相互作用过程,水滴下落冲击水面的过程和水滴与颗粒正向等温碰撞过程。模拟结果表明,所建立的模型与算法能准确方便地捕捉到三维气泡和液滴界面的破碎与融合等拓扑结构的变化,说明Level Set方法是一种行之有效且大有前途的处理气液运动界面问题的方法。 展开更多
关键词 LEVEL set方法 模拟 气泡 液滴
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Level set方法在自适应Cartesian网格上的应用 被引量:2
15
作者 张军 赵宁 +1 位作者 任登凤 谭俊杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期438-442,共5页
采用基于自适应Cartesian网格的level set方法对多介质流动问题进行数值模拟。采用基于四叉树的方法来生成自适应Cartesian网格。采用有限体积法求解Euler方程,控制面通量的计算采用HLLC(Hartern,Lax,van Leer,Contact)近似黎曼解方法。... 采用基于自适应Cartesian网格的level set方法对多介质流动问题进行数值模拟。采用基于四叉树的方法来生成自适应Cartesian网格。采用有限体积法求解Euler方程,控制面通量的计算采用HLLC(Hartern,Lax,van Leer,Contact)近似黎曼解方法。level set方程也采用有限体积法求解,采用Lax-Friedchs方法计算通量,通过窄带方法来减少计算量,界面的处理采用ghost fluid方法。Runge-Kutta显式时间推进,时间、空间都是二阶精度。对两种不同比热比介质激波管问题进行数值模拟,其结果和精确解吻合;对空气/氦气泡相互作用等问题进行模拟,取得令人满意的结果。 展开更多
关键词 流体力学 自适应Cartesian网格 LEVEL set方法 多介质 窄带
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基于Level Set方法的微观窜流特征研究 被引量:3
16
作者 高亚军 姜汉桥 +2 位作者 李俊键 常元昊 陈文滨 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第4期48-54,共7页
达西定律渗流理论以对油水运移规律的研究仍停留在宏观尺度上,很多微观机理无法考虑,窜流形成时的微观孔道中油水运移特征未能体现清楚。本文建立二维微观孔隙模型,引入Level Set方法对油水两相界面进行追踪,采用有限元方法对两相数值... 达西定律渗流理论以对油水运移规律的研究仍停留在宏观尺度上,很多微观机理无法考虑,窜流形成时的微观孔道中油水运移特征未能体现清楚。本文建立二维微观孔隙模型,引入Level Set方法对油水两相界面进行追踪,采用有限元方法对两相数值模型进行求解。在玻璃刻蚀平面驱替实验的基础上,建立并联毛细管束模型。通过模拟不同驱替压差、润湿性以及界面张力等情况下的流动状态,结合二维孔隙数值模拟结果,给出了发生微观窜流的临界条件:在入口压力恒定时,水驱油速度逐渐变大;驱替压力增大时,大孔道中的两相流速增加比例更大;油水两相界面张力越大,壁面越亲油,越容易发生微观窜流。 展开更多
关键词 LEVEL set方法 数值模拟 毛细管束模型 微观窜流
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基于Level Set方法的气-液-固三相流动模型与模拟 被引量:5
17
作者 李彦鹏 王焕然 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期578-582,共5页
采用基于Level Set方法与离散颗粒模型相结合的方法,建立了一个用于描述气液固三相流动的新模型。模型耦合了颗粒与气泡、颗粒与液相以及气泡与液相之间的相互作用。应用该模型对液固悬浮液中的典型现象——气泡的单孔及多孔形成过程以... 采用基于Level Set方法与离散颗粒模型相结合的方法,建立了一个用于描述气液固三相流动的新模型。模型耦合了颗粒与气泡、颗粒与液相以及气泡与液相之间的相互作用。应用该模型对液固悬浮液中的典型现象——气泡的单孔及多孔形成过程以及颗粒夹带现象进行了三维模拟,检验了其可行性。并进一步研究了颗粒的存在对气泡的形成与上升过程的影响以及气泡诱导的液相流动对颗粒行为的影响。研究结果表明,所提出的模型能够真实地预测三相流中气泡与颗粒分散相的特征,为研究多尺度的三相流动提供了一种新途径。 展开更多
关键词 气液固三相流 LEVEL set方法 离散颗粒模型 数值模拟
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等离子熔积成形混相瞬态场的Level-Set方法模拟 被引量:2
18
作者 王桂兰 曾玲芳 +1 位作者 张海鸥 孔凡荣 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期25-28,共4页
提出了一种二维等离子熔积成形瞬态模型,该模型描述了液/气界面的自由表面发展,并模拟了熔池内流体流动和传热.采用Level-Set方法处理液/气界面边界条件,考虑了熔体流动的主要驱动力———表面张力梯度、表面曲率、浮力以及工件表面的... 提出了一种二维等离子熔积成形瞬态模型,该模型描述了液/气界面的自由表面发展,并模拟了熔池内流体流动和传热.采用Level-Set方法处理液/气界面边界条件,考虑了熔体流动的主要驱动力———表面张力梯度、表面曲率、浮力以及工件表面的对流散热等因素.用固液相统一模型来描述固/液界面处的熔融和凝固过程,并开发了相应的软件,对高温合金K163在不同扫描速度下的熔积层表面形貌、温度场以及熔池内流场进行了模拟分析. 展开更多
关键词 等离子熔积 Level—set方法 混相瞬态场 固液相统一模型
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Level Set方法在铸造充型过程数值模拟中的应用 被引量:2
19
作者 郝静 陈立亮 周建新 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期359-362,共4页
采用一种新的界面追踪方法——Level Set法处理充型过程自由表面,该方法克服了VOF法中需要进行界面重构的弱点,不需要显示地追踪运动界面,可以较容易地处理复杂的界面变化。对基准件试验和水模拟试验进行了模拟,试验和模拟结果表明,Leve... 采用一种新的界面追踪方法——Level Set法处理充型过程自由表面,该方法克服了VOF法中需要进行界面重构的弱点,不需要显示地追踪运动界面,可以较容易地处理复杂的界面变化。对基准件试验和水模拟试验进行了模拟,试验和模拟结果表明,Level Set方法可以有效地模拟铸造充型过程中自由表面的运动。 展开更多
关键词 铸造 充型 数值模拟 LEVEL set方法
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Level Set方法求解机器人路径规划的探讨 被引量:2
20
作者 杨余旺 杨静宇 龚璐 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2005年第9期1139-1145,共7页
移动机器人路径规划是机器人学的一个最基本也是最复杂的问题,路径规划的主要方法有势能方法、单元分解方法、神经网络(NN)等。水平集(level set)方法已经广泛应用于图像处理和计算机图形学领域,因为其具有能够处理拓扑改变、数值稳定... 移动机器人路径规划是机器人学的一个最基本也是最复杂的问题,路径规划的主要方法有势能方法、单元分解方法、神经网络(NN)等。水平集(level set)方法已经广泛应用于图像处理和计算机图形学领域,因为其具有能够处理拓扑改变、数值稳定性好和独立于参数化的优势。为了探讨Level set方法在求解机器人路径规划中的应用,在介绍水平集法的基本思想和相关技术,以及路径规划的求解方法等的基础上,引入路径规划问题的隐式主动轮廊模型,即水平集模型,并采用快速推进方法(FMM)求解此模型方程,进而给出了路径规划模型的计算结果及其可视化界面,并且与经典势能法的计算结果进行了比较。理论和计算结果证明,Level set方法求解机器人路径规划是可行和有效的,从而为机器人路径规划研究提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 LEVEL set方法 路径规划 机器人视觉 主动轮廓
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