一种变形数字图案的复原方法_2

文档序号:9889036阅读:来源:国知局
子区内像素重复步骤4.1、4.2,复原k阶段状态图 案中k阶段子区内像素的灰度值;
[0025] 步骤4.4、对最终状态图案中不同最终子区内像素重复步骤4.3,完成复原k阶段状 态图案。
[0026] 复原k阶段状态图案的方法还可以采用如下方法:利用最终状态图案中规则分布 点的位移场、应变场和原始状态图案中原始子区中心点指向原始子区内任一点的向量在坐 标轴上的投影,计算原始状态图案中原始子区内像素中心点在k阶段状态图案中相对应的 坐标,
[0027]
[0028] 式中,Q(x,y)为原始状态图案原始子区内任一点的坐标,〇〃(,,7〃)为以、7)在1^ 阶段状态图案中k阶段子区内的坐标,Δχ、Ay分别为原始状态图案中原始子区中心点P (x〇,y〇)指向原始子区内任一点Q(x,y)的向量在坐标轴上的投影。
[0029] 若k阶段状态图案中k阶段子区内像素中心点坐标对应的原始状态图案坐标为原 始状态图案中原始子区内像素中心点坐标,则将原始状态图案中原始子区内像素中心点灰 度值赋值给k阶段状态图案中的像素,否则进行二维插值,获得k阶段状态图案中像素的灰 度值。
[0030] 有益效果:一种变形数字图案的复原方法,首先利用最终状态图案的标记,确定最 终状态图案的最终标志线和最终标志点、原始状态图案的原始标志线和原始标志点。其次 根据最终标志点和原始标志点,建立最终状态图案中规则分布点的位移场和应变场。最后 根据最终状态图案中规则分布点的位移场和应变场复原原始状态图案和k阶段状态图案。 该方法复原变形数字图案的精度高,效率高,不受载荷类型的限制,复原后的数字图案可用 于科学研究、课堂教学、博物馆展览和计算机辅助制造等用途。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明原始状态图案及最终状态图案的原理示意图,其中1为最终状态图 案,2为最终标志线,3为原始状态图案,4为原始标志线;
[0032] 图2为本发明数字图案复原过程中各个量值的原理图,其中5为最终状态图案中规 则分布点,6为最终状态图案中以5中心设置的最终子区,7为5的位移,8为6中的任一像素,9 为6复原后的原始状态图案中的原始子区。
[0033] 图3为本发明根据最终状态图案中最终子区中心点的位移场和应变场计算最终状 态图案中最终子区内像素中心点在原始状态图案中的对应坐标的原理图;
[0034] 图4为本发明实施例一的最终状态图案、k阶段状态图案和原始状态图案,其中图 (a)为最终状态图案,图(b)、图(c)、图(d)、图(e)为k阶段状态图案,图(f)为原始状态图案;
[0035] 图5为本发明实施例二的最终状态图案、k阶段状态图案和原始状态图案,其中图 (a)为饕餮纹拓图的原始状态图案,图(b)为在饕餮纹拓图的原始状态图案中添加标志线后 的图案,图(c)为对饕餮纹拓图的原始状态图案施加复杂变形后的最终状态图案,图(d)、图 (e)、图(f)、图(g)为k阶段状态图案,图(h)为复原后的原始状态图案。
[0036] 图6为本发明实施例一的一种变形数字图案的复原方法流程图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图对本发明【具体实施方式】做详细说明。
[0038] 实施例一
[0039] -种变形数字图案的复原方法,具体步骤如下,如图6所示:
[0040] 步骤1、利用最终状态图案的标记,确定最终状态图案的最终标志线和最终标志 点、原始状态图案的原始标志线和原始标志点,所述最终状态图案为变形后的数字图案,所 述原始状态图案为变形前的数字图案,热乳低碳铁素体-珠光体钢的绝热剪切变形为本实 施例的最终状态图案,如图4(a)所不;
[0041] 步骤1.1、将最终状态图案和原始状态图案的中心点建立在同一坐标系中,所述原 始状态图案的中心点任意设置,并保证原始状态图案与最终状态图案不重合,最终状态图 案和原始状态图案原理不意图如图1所不;
[0042] 步骤1.2、利用最终状态图案的标记,确定最终状态图案的最终标志线,在每条最 终标志线上均匀布置1984个最终标志点,并确定任一最终标志点的坐标,本实施例中取机 加工痕迹作为最终标志线;
[0043] 步骤1.3、根据最终标志线的变形前状态确定原始状态图案中原始标志线,最终标 志线与原始标志线--对应,在原始标志线上均匀布置1984个原始标志点,最终标志点与 原始标志点--对应,确定任一原始标志点的坐标;
[0044] 步骤2、在最终状态图案中设置规则分布点,根据最终标志点和原始标志点,获得 最终状态图案中规则分布点的位移场和应变场,所述规则分布点为成行成列等间距分布的 点,间距自行设置,取为21 X 21像素;
[0045] 步骤2.1、在最终状态图案中设置规则分布点,根据最终标志点坐标和与该最终标 志点对应的原始标志点的坐标,确定两点之间的位移;
[0046] 步骤2.2、利用二维格林样条插值方法和最终标志点与对应的原始标志点的位移, 计算最终状态图案中规则分布点的位移场;
[0047]
[0048] 式中,向量为规则分布点的坐标;为云处的插值函数;为最终 状态图案中最终标志点的坐标;α」为加权系数,由〗'和/7,与对应的原始标志点的位移 ?ι·' 确定;N为最终标志点数量。
[0049] 步骤2.3、利用中心差分公式和规则分布点的位移场计算最终状态图案中规则分 布点的应变场;
[0050]
[0051] 式中,Δ为规则分布点之间的间距;(i,j)代表第i行、第j列规则分布点;ex(i,j)、 ey(i,j)和γ xy (i,j)分别为X方向线应变、y方向线应变和剪应变;u(i,j)和v(i,j)分别为第 i行、第j列规则分布点的水平位移和第i行、第j列规则分布点的垂直位移。
[0052] 步骤3、在最终状态图案中以规则分布点为最终子区中心点设置最终子区,根据最 终状态图案中规则分布点的位移场、应变场和最终状态图案中最终子区中心点指向最终子 区内任一点的向量在X和y轴上的投影,确定最终状态图案中最终子区内像素中心点在原始 状态图案中对应坐标或者原始状态图案中原始子区内像素中心点在最终状态图案中的对 应坐标,复原原始状态图案,所述最终子区中心点为规则分布点,所述最终子区为最终状态 图案中包含若干像素的图像子集,为正方形,边长为规则分布点之间的间距,所述最终状态 图案中最终子区内像素中心点为最终状态图案中最终子区内每个像素的中心点,最终状态 图案位于坐标系中,单位为像素,即可获取最终状态图案中最终子区内像素中心点的坐标, 所述原始子区为原始状态图案中包含若干像素的图像子集,根据最终子区四角坐标在原始 状态图案中的对应坐标来划分,所述原始状态图案中原始子区内像素中心点为原始状态图 案原始子区内每个像素的中心点,原始状态图案位于坐标系中,单位为像素,即可获取原始 状态图案中原始子区内像素中心点的坐标;
[0053] 步骤3.1、在最终状态图案中以规则分布点为最终子区中心点划分最终子区,如图 2所示;
[0054]步骤3.2、根据最终子区中心点的位移场、应变场和最终状态图案中最终子区中心 点指向最终子区内任一点的向量在X和y轴上的投影,计算最终状态图案中最终子区内像素 中心点在原始状态图案中的对应坐标,如图3所示:
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