一种快速提取植物叶片最小外接矩形的算法

为了提高提取植物叶片最小外接矩形的计算效率与精确度,提出一种快速提取植物叶片最小外接矩形的算法.该算法首先使用Canny算子提取叶片轮廓,然后使用基于平面扫描法的Graham算法构造叶片轮廓凸包,最后提取叶片最小外接矩形.仿真实验结果表明:在Flavia植物叶片数据库中进行测试,该算法优于旋转法、顶点链码法.     

一种计算迎风面密度的优化算法

提出了一种基于最小外接矩形的计算迎风面密度的优化算法.该算法的核心问题是如何高效地求解建筑物沿着某一风向的投影面宽度(迎风面宽度).具体解决方案为:将不规则建筑物水平轮廓根据风向角度进行一定角度的旋转操作,使得旋转后建筑物水平轮廓的最小外接矩形的宽即为建筑物水平轮廓未旋转时的迎风面宽度.由于最小外接矩形及其旋转操作在当前很多图形系统软件中一般都有接口支持且运行效率非常高,用户也可以直接调用相关接口进行二次开发.因此,本方法具有较高的运行效率和应用便利性.     

基于次微分集的外接长方体的不可微优化算法

目的 研究求解不可微优化问题的算法及收敛性.方法 引进次微分集的外接长方体的概念,确定目标函数的下降方向.结果 给出了一般的无约束不可微优化的一类可实现算法,并且证明了算法的收敛性,在一定的条件下算法还具有线性收敛性.结论 初步的数值例子表明算法是有效的,且具有简单实用的特点.     

一种基于SIFT算法的衣架指夹图像定位方法

在服装吊挂系统中,由于衣架指夹难以精确定位,使得挂片机器人不能准确将衣服裁片夹持在衣架指夹上.针对此问题,采用尺度不变特征变换(SIFT,scale-invariant feature transform)算法,给出一种求取匹配点集最小外接矩形的方法来定位衣架.该方法利用SIFT算法对衣架图像进行识别,用Graham算法得到匹配点集的凸包,求取点集最小外接矩形,最后根据衣架自身比例关系确定衣架指夹的图像坐标.实验结果表明,该方法能够有效定位吊挂衣架指夹,对研制挂片机器人有一定的借鉴意义.     

大地电磁数据的改进随机爬山反演算法研究

对随机爬山算法的新模型产生方式进行改进,并针对大地电磁线性反演依赖初始模型易陷入局部最优解的问题,提出一种基于改进随机爬山的大地电磁反演算法,利用该算法对大地电磁一维层状介质G,K,HK型地电模型数据进行反演实验,在无噪声情况下反演结果和模型基本一致;在加入5%和10%噪声后,反演结果良好.数值实验结果表明,该反演算法不依赖于初始模型,具有较好的全局优化能力和抗噪声能力,能有效反演大地电磁数据.     

基于自适应粒子群优化和MPI的大地电磁并行反演算法

针对大地电磁粒子群反演算法存在的计算时间过长的问题,基于自适应粒子群优化和消息传递接口提出一种新的大地电磁并行反演算法.在曙光4000L大型机平台上,利用该并行反演算法进行一维大地电磁层状介质反演实验,实验结果表明,新的并行反演算法能有效解决大地电磁粒子群反演计算时间过长的问题.     

表面贴装器件图像处理关键技术研究

针对贴片机中表面贴装器件(Surface Mount Device,SMD)的视觉测量问题,研究了SMD的图像识别和测量算法.基于视觉飞行对中技术获取SMD图像.根据SMD的几何特征,提出了用于其图像处理流程的高斯滤波、迭代算法和最小面积外接矩形算法,并分别在Halcon和OpenCV两大机器视觉平台上进行对比分析与验证.     

基于笔划合并和动态规划的联机汉字切分算法

联机手写汉字识别已从单字识别走向多字,乃至整篇文档的识别,字符的正确切分很大程度上决定了系统的性能.为了提高系统对整页文档的切分识别性能,该文提出了一种联机手写汉字的切分算法.通过基于规则的笔划合并将单个笔划合并成字符块,在此基础上,采用动态规划算法,利用字符块的长宽比、大小、间距以及识别信息,寻找出最优的切分路径.同时,对于手写汉字的任意性,提出了一种对汉字外接矩形框进行裁减的调整算法,使外接框并不包含整个汉字.实验证明,该文所提出的算法对于字数较多的多行样本以及存在字符相互粘连的情况,都有着很好的效果.     

贝塞尔大地主题正解的改进算法

为解决目前贝塞尔大地主题正解算法中存在的问题,应用球面三角形正余弦定理和三角级数回求方法,给出一种适用于任意条件的大地主题正解的改进算法.该算法不需要迭代计算,适用传统正解算法中的奇异情况,解决了求解三角方程中方位角的多值对应问题.仿真结果表明,该算法与距离长短无关,适用于任意特殊情形,具有通用性,对远洋大地线航法计算具有一定的应用价值.     

一类无约束不可微规划算法

现有的不可微规划算法,一般地都需要计算广义梯度元,并且在确定搜索方向时的二次规划问题也比较复杂.作者通过引进次微分集的外接长方体的概念,建立了一种可实现的算法.该算法避免了计算广义梯度元的麻烦,搜索方向的确定也非常简单,并且证明了算法的收敛性.     

基于区域性椭球面数字地面模型的研究

对于较大的局部区域 ,首次提出了在椭球面上建立数字地面模型 (DTM )的原理和方法 .这种椭球面DTM是在区域性椭球面上基于测地坐标系建立起来的 ,因此不同于基于投影平面的现有的DTM .由于并未经过从椭球面到平面的投影 ,从而杜绝了投影变形 ,也消除了平面位置与水准高程之间作为三维坐标的不兼容性 .在具体建模中 ,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面 ,采用椭球面Delaunay三角网的建模方法来建立椭球面DTM ,可望实现在真三维坐标系中准确地表达和处理空间信息     

基于区域性椭球面的三维GIS可视化模型

在椭球面数字地面模型 (DTM)的基础上 ,结合道路设计领域的特点 ,将空间实体划分为独立点状实体、线实体、紧贴于地面的面实体和体实体等类型 ,通过空间现象与椭球面DTM的叠加 ,首次提出了一种直接基于椭球面的三维GIS可视化模型 ,具体实现了道路、河流、湖泊、建筑物等实体模型 ,并进一步探讨了基于椭球面上测地坐标系统的三维可视化方法 ,从而真正实现了在一个统一的真三维坐标系中表达和处理空间现象 .     

基于非均匀B样条曲面的DTM内插模型

对非均匀B样条曲面在数字地面模型(DTM)内插中的应用进行了研究,首先探讨了非均匀B样条曲面基本理论及其最小二乘解法,然后提出了基于非均匀B样条曲面的DTM内插算法,最后利用提出的B样条算法与目前一些常用的内插算法,对数学曲面与实际地形进行了试验和比较.试验结果表明B样条算法具有良好的精度和稳定性,能较好地改善在构建DTM时常出现的“梯田”现象.     

新型大地坐标系中大地线的微分方程和微分式

应用微分几何和大地测量理论提出并推证了以新大地坐标为坐标参数的大地线的一阶、二阶微分方程及其各阶导数．为进行测地主题正反解，进行椭球面上的简便计算及应用于三维GIS建模奠定了理论基础．     

应用GPS技术生成DTM及其分析

为了获得各种地面工程数据管理的基础，建立DTM（数字地面模型）是一项主要工作，多数DTM来源于摄影测量的成果。该项研究是在地形开阔的农村地区应用GPS高程测量成果，并依据已有的地形图上信息来生成参考DTM。在研究中，测试了该参考DTM的精度和可靠性，进行了地图比较，通过地图数字化把他们转换为数字形式。经过现场测试，确定当地大地水准面转换参数，分别采用该地区的两个DTM（数字地面模型），最后通过对传统方法和GPS技术建立的两个DTM的分析和比较，得出了有关可靠性等方面的结论。     

坐标参数为长度量的一种新型的大地坐标系

提出了一种新型的大地坐标系,它仍以经纬线为坐标曲线,但其坐标参数则由大地经纬度改为以长度量来表示的新大地坐标;导出了以新大地坐标来表述的地球椭球面的第一基本形式并确定其系数;推证出按新大地纵坐标表示的随纬度变化的长度归化因子的表示式,以此算得的结果与由大地纬度所得的标准值精确相符,且适用于南北跨距达440 km的测量范围.这就为建立以新大地坐标为坐标参数的大地线微分方程和微分关系式创造了前提,从而能在这种新型大地坐标系中进行便捷而又精确的椭球面上的计算.     

数字地面模型内插方法的优劣分析

数字地面模型的内插过程,实质是以取样点为已知数据用一定的数学方法进行内插加密运算,从而得到理想的接近实际的数学模型.本文用详细的理论对几种内插法进行了分析,可为实际应用提供有价值的参考.     

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法 ,提出了城市三维地理信息系统的 18个空间数据模型 :①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和DTM等 6类对象 ,基于 6种几何元素 (点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素 )的不同组合 ,提出了城市三维地理信息系统的 9个空间数据模型 ;②把空间现象抽象为 5类对象 ,分别为零维空间对象 (点对象 )、一维空间对象 (线对象 )、二维空间对象 (面对象 )、三维空间对象 (体对象 )和DTM ,基于 6种几何元素的不同组合提出了 8个空间数据模型 ;③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM ,基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等 6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析 ,说明了这些模型的特点及可行性。     

基于总传播误差法构建海底地形模型

为了提高多波束数据处理效率,克服趋势面法、中值滤波法等对海底地形细节的损坏,采用总传播误差法进行多波束数据处理、构建海底地形模型(DTM)。研究结果表明:总传播误差法以实测数据误差计算为基础,依据IHO标准设置滤波器进行粗差自动剔除,避免了人机交互式编辑主观性判断的干扰,数据处理速度是人机交互式编辑的5倍。总传播误差法依据水深变化设置可变网格,保证了地形模型具有较高的分辨率,很好地保留了地形细节。总传播误差模型具有更强的抗差性,适合于海底热液区等复杂地形环境研究。     

椭球曲面的拟合

为测定空间一任意放置的椭球形状设备的变形,可根据由全站仪采集到的设备表面离散点的坐标,来求得椭球体的空间位置和大小.讲述了通用二次曲面拟合的误差方程和法方程的组成,介绍了运用Jacobi变换方法来处理系数相关性问题和法方程的求解,还介绍了将通用系数形式转化为标准椭球方程的方法,从而求得观测坐标系与椭球主轴坐标系之间的关系,最后求得椭球在空间的位置、方向和大小,以及椭球体的形变值.