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专利号: 2019103785995
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于概率计算的B样条曲线生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

对输入的控制点组Pi,i=0、1、2、3……n进行坐标变换,得到对应的控制点坐标组Ai,i=0、1、2、3…n的步骤;坐标变换方法为:B样条曲线的表达式为:

其中,P0,P1,…Pn为B样条曲线的控制点组;n为B样条曲线的次数;t为输入节点,为0到1之间的小数值;k为其中的第k个控制点,k的取值范围为0,1,2,…n;

将式(1)变换整理得到下式:

对控制点坐标组Ai进行归一化处理,得到对应的映射值组GPi,i=0,1,2...n的步骤;归一化方法为:GPi=(Ai‑min(A0,A1,A2.....An))/(max(A0,A1,A2....An)‑min(A0,A1,A2.....An)),i=

0,1,2...n;其中,min(.)是求最小值函数,max(.)是求最大值函数,GPi为归一化得到的映射值;基于N位伪随机码组Ri,i=0,1,2,…n,对所述映射值组GPi和输入的节点组tk,k=0,

1,2,3...n分别进行二值化处理,得到对应的第一二进制串组Bi,i=0,1,2...n和第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n的步骤,转变过程基于伪随机码组完成,伪随机码组由本原多项式移位产生,将本原多项式作为反馈移位寄存器的特征多项式,即可产生伪随机码组,本原多项式为 所述二值化处理的过程为将待二值化处理的数据与预设长度伪随机码进行移位比较以得到比较结果的过程;基于第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n对第一二进制串组Bi,i=0,1,2...n进行多路选通,以得到概率值组的步骤;包括:使用到一加法器和一多路选通器,以第二二进制串组Xi作为加法器的输入端,各位对应相加得到S(1)S(2)...S(N),其中,S(i)=X0(i)+X1(i)+X2(i)+...+Xn(i),i=1,2...N;加法器输出端Si,i=

1,2...N作为所述多路选通器的控制端,第一二进制串组Bi作为所述多路选通器的系数输入端,多路选通器输出端输出Y(i)=BS(i),i=1,2...N;

对概率值组进行随机解码,并对解码结果进行归一化逆运算,得到对应的点坐标组的步骤;随机解码方法为: 归一化逆运算方法为:DY=Y(max(A0,A1,A2....An)‑min(A0,A1,A2.....An))+min(A0,A1,A2....An);DY为与输入的节点组tk和控制点组P0,P1,…Pn对应的输出坐标值;

通过所述点坐标组,绘制出对应的B样条曲线。

2.一种基于概率计算的B样条曲线绘制系统,其特征在于,其包括依次连接的坐标变换模块、归一化模块、二值化模块、概率计算模块和数据解码模块;其中:坐标变换模块用于对输入的控制点组Pi,i=0、1、2、3……n进行坐标变换,输出对应的控制点坐标组Ai,i=0、1、2、3…n;坐标变换方法为:B样条曲线的表达式为:

其中,P0,P1,…Pn为B样条曲线的控制点组;n为B样条曲线的次数;t为输入节点,为0到1之间的小数值;k为其中的第k个控制点,k的取值范围为0,1,2,…n;

将式(1)变换整理得到下式:

归一化模块用于对接收的控制点坐标组进行归一化处理,输出对应的映射值组;所述归一化模块的归一化方法为:GPi=(Ai‑min(A0,A1,A2.....An))/(max(A0,A1,A2....An)‑min(A0,A1,A2.....An)),i=

0,1,2,...n;其中,min(.)是求最小值函数,max(.)是求最大值函数,n为控制点组数量,A0,A1,A2.....An为控制点坐标组,GPi为归一化得到的映射值;

二值化模块用于接收归一化模块输出的映射值组GPi,还接收输入的节点组tk,k=0,1,

2,3...n,二值化模块用于基于N位伪随机码组Ri,i=0,1,2,…n,对接收的数据进行二值化处理,输出对应的二进制串,对于接收的概率值组,则对应输出第一二进制串组,对于接收的节点组,则对应输出第二二进制串;所述二值化模块包括一伪随机码生成单元和一比较器,所述伪随机码生成单元为移位寄存器,该移位寄存器的特征多项式为本原多项式:所述伪随机码生成单元用于生成预设长度的伪随机码,所述伪随机码生成单元的输出端连接所述比较器的第一输入端,所述比较器的第二输入端用于接收归一化模块的输出值,比较器的输出端输出对应于其第二输入端所接收的数据的二进制串;

概率计算模块基于第二二进制串对第一二进制串进行多路选通,以输出概率值组,包括:概率计算模块基于第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n对应位相加的结果对第一二进制串组Bi,i=0,1,2...n进行多路选通;所述概率计算模块包括一加法器和一多路选通器,所述加法器输入端用于接收所述第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n,所述加法器输出端连接所述多路选通器的控制端,所述多路选通器的系数输入端用于接收所述第一二进制串组Bi,i=0,1,2...n,所述多路选通器的输出端输出概率值组Y(i)=BS(i),i=1,2...N;

数据解码模块对接收的概率值组进行随机解码和归一化逆运算,得到绘制点的位置坐标,随机解码方法为: 归一化逆运算方法为:DY=Y(max(A0,A1,A2....An)‑min(A0,A1,A2.....An))+min(A0,A1,A2....An);DY为与输入的节点组tk和控制点组P0,P1,…Pn对应的输出坐标值;将各绘制点在图上标记出,得到B样条曲线。