[發明專利]一種用多點對平面進行幾何特征模擬的方法

無效

• 申請號: 200910304375.6
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101645105A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 龔建新
• 申請（專利權）人: 昆山杰思規劃技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用多點對平面進行幾何特征模擬的方法，通過多點匹配器完成數據的輸入、存儲、匹配和輸出，該多點匹配器主要包括數據讀入裝置、數據存儲器、中央處理器、終端輸出裝置；本發明方法的特征在于：

步驟1)通過數據讀入裝置輸入被擬面D的邊界和面密度{f(x，y)：(x，y)∈D}至數據存儲器；

步驟2)將被擬面分成面積和形狀相近的m(m≥3)個形似小塊；

步驟3)計算上述形似小塊Di(i＝2，…，m)的重心坐標；

xi＝∫∫Dixf(x，y)dxdy/∫∫Dif(x，y)dxdy，yi＝∫∫Diyf(x，y)dxdy/∫∫Dif(x，y)dxdy；m個點{(xi，yi)：qi＝∫∫Dif(x，y)dxdy；i＝1，2，…，m}構成被擬面的形似點集；

步驟4)計算上述形似點集{(xi，yi)：qi-∫∫Dif(x，y)dxdy；i-1，2，…，m}的特征值，即圓度cm、走向gm和伸縮度wm：cm＝[s-(a2-b2)1/2]1/2/[s+(a2+b2)1/2]1/2，cm≠1(cm＝1時，令gm＝0)，其中，

2a＝∑i＝1(1)mqi[(xi-∑i＝1(1)mqixi/∑i＝1(1)mqi)2-(yi-∑i＝1(1)mqiyi/∑i＝1(1)mqi)2]/∑i＝1(1)mqi，

b＝∑i＝1(1)mqi2(xi-∑i＝1(1)mqixi/∑i＝1(1)mqi)(yi-∑i＝1(1)mqiyi/∑i＝1(1)mqi)/∑i＝1(1)mqi，

2s＝∑i＝1(1)mqi[(xi-∑i＝1(1)mqixi/∑i＝1(1)mqi)2+(yi-∑i＝1(1)mqiyi/∑i＝1(1)mqi)2]/∑i＝1(1)mqi

；

步驟5)在終端輸出裝置上輸出形似點集的圓度cm、走向gm和伸縮度wm，繪制形似點集的特征曲線及其長軸(即走向線)；

步驟6)通過數據讀入裝置輸入n(n≥3)個模擬點的初始坐標和質量{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}至數據存儲器；

步驟7)計算模擬點{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}的圓度cn：cn＝[s-(a2+b2)1/2]1/2/[s+(a2+b2)1/2]1/2；其中，

2a＝∑i＝1(1)nqi[(xi-∑i＝1(1)nqixi/∑i＝1(1)nqi)2-(yi-∑i＝1(1)nqiyi/∑i＝1(1)nqi)2]/∑i＝1(1)nqi，

b＝∑i＝1(1)nqi2(xi-∑i＝1(1)nqixi/∑i＝1(1)nqi)(yi-∑i＝1(1)nqiyi/∑i＝1(1)nqi)/∑i＝1(1)nqi，

2s＝∑i＝1(1)nqi[(xi-∑i＝1(1)nqixi/∑i＝1(1)nqi)2+(yi-∑i＝1(1)nqiyi/∑i＝1(1)nqi)2]/∑i＝1(1)nqi

；

步驟8)如果匹配條件|(cm-cn)/cm|≤ec滿足，跳至步驟10)；滿足匹配條件|(cm-cn)/cm|≤ec的模擬點稱為初始特征點集，其中ec是多點匹配器預置的圓度匹配允許誤差，為接近于0的正實數，用戶可以修改；初始特征點集仍用{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}表示；

步驟9)調整模擬點，返回步驟7)；

步驟10)計算上述初始特征點集{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}的走向gn＝arctan{[(a2+b2)1/2-a]/b}和伸縮度wn＝[(a2+b2)1/2+s]1/2，其中a，b，s的意義同步驟7)；

步驟11)將上述初始特征點集{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}旋轉(gm-gn)度，即

xi＝xicos(gm-gn)+yisin(gm-gn)，yi＝-xisin(gm-gn)+yicos(gm-gn)(i＝1，2，…，n)；其中，等號右邊、左邊的(xi，yi)分別為旋轉前、后的坐標；

步驟12)將上述旋轉后的點集{(xi，yi)：qi?f(xi，yi)；i?1，2，…，n}伸縮(wm/wn)倍，即

xi＝xiwm/wn。，yi＝yiwm/wn(i＝1，2，…，n)；其中，等號右邊、左邊的(xi，yi)分別為伸縮前、后的坐標：從終端輸出裝置輸出伸縮后的特征點集{(xi，yi)：qi＝f(xi，yi)；i＝1，2，…，n}；繪制上述特征點集的特征曲線及其長軸；

步驟13)以上述特征點集各點為中心，分別作形狀相同的面(簡稱特征小塊)，其面積分別等于或等比于各點的質量；

步驟14)將被擬面和特征小塊合成在同一幅圖內，合成后特征點集的幾何中心和形似點集的幾何中心重合；模擬結束。