基于图像处理和轮廓特征点检测的植物叶片几何建模

提出了一种植物叶片轮廓的几何建模方法,对植物叶片的数字图像进行二值化和边缘提取．通过边缘扫描算法,将叶片图像的边缘数据按照像素点原有的拓扑关系生成坐标链表．以坐标链表检测到的轮廓特征点进行三次样条曲线插值,建立植物叶片的几何模型．实验结果表明,该方法较好地保持了植物叶片原有的轮廓特征,并具有数据获取简便、数据量少和几何模型简单的优点．     

基于物理约束的玉米叶片建模方法

植物真实感建模与仿真不仅是现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点.而玉米是我国乃至世界范围内重要粮食作物,玉米叶片建模是现代农业虚拟植物领域中面临的重要问题.本文提出一种基于物理约束的玉米叶片三维建模方法,主要针对玉米叶片褶皱特征,建立基于质点弹簧系统的物理约束模型,并提取特征参数建立一种自适应物理约束机制,生成具有复杂形态的玉米叶片模型,并且通过一系列特征参数调控和特征点约束实现一种交互式玉米叶片建模机制,最后基于偏微分方程曲面建模方法构建真实感玉米叶片三维模型,并集成开发相应软件原型系统.结果表明,本文方法以一种自适应机制有效、高效生成具有一定真实感效果的玉米叶片模型,少量参数控制的建模方式使自动化生成大规模玉米三维群体模型成为可能,为虚拟植物领域建模应用提供可用的技术参考和方法工具.     

一种交互式计算机辅助服装设计系统(GCAD-1)

本文介绍了中国纺织大学最近研制成功的计算机辅助服装设计系统GCAD-1(Computer-aided garment design system-1)。这一系统采用B样条作为服装的衣片设计、推档、结构造型、动态修改的主要数学模型。通过控制B样条特征多边形顶点,动态修改服装曲线的方法,可以方便地实现各类服装曲线的造型;采用B样条特征多边形旋转法进行省道设计,使省道转换后衣片开省处曲线的形状和长度基本不变;采用B样条特征多边形规律变化法进行衣片推档,使推档曲线光滑、准确。GCAD-1系统带有服装图形库,能方便快速地对服装部件进行嵌套组合及修改,设计服装款式。     

基于机器视觉技术的叶面积测量系统实现

研究并实现了用于测量叶片面积的软硬件系统,并可进行叶片面积的统计.根据植物与土壤背景的颜色特征关系研究了提取叶片颜色特征将彩色图像转成灰度图像的算法,应用迭代求图像最佳分割阈值法进行图像二值化,中值滤波去除二值化图像的噪声干扰,Kirsch边缘算子进行叶面边缘轮廓的提取.     

快速B样条二维细微边缘检测算法

传统的边缘算法无法得到令人满意的图像细微边缘检测结果。作为对传统边缘算法的补充，这里提出了用于图像特征提取的细微边缘检测算法。采用快速B样条转换实现快速图像插值可以提高运算速度。这种基于B样条函数的算法能快速计算出信号的一阶导数，通过搜索图像一阶导数最大值的位置确定边缘点的位置。实验结果表明图像经插值放大3倍以后可以获得满意的细微边缘检测结果。     

用三次B样条小波检测航拍图像边缘

在智能目标识别与跟踪系统中,如何获取较为清晰的图像边缘至关重要,这也是提高系统目标识别率的关键．作者提出了使用三次B样条小波对航拍图像进行多尺度边缘检测方法,介绍了小波及三次B样条函数的性质,根据Canny的3个最佳边缘准则和检测对象的特点,设计了B样条小波检测算法,把不同尺度下得到的边缘图像进行多尺度聚焦,输出检测目标边缘图像．经实验对比分析,该算法在航拍图像边缘检测应用中优于直接使用Canny算法,可以得到较好的边缘信息,并且能够满足下一步目标识别与定位的要求．     

基于度量核和GHI核混合的植物叶片识别算法

针对现有识别算法中的核函数不能充分利用直方图的整体特征和不同维特征间的内在联系,提出基于度量核和广义直方图交叉(generalized histogram intersection,简称GHI)核混合的植物叶片识别算法.首先,构建多尺度边缘轮廓(multi-scale marginal contour,简称MMC)算子;其次,提取预处理后的叶片图像MMC形状特征、局部二值模式(local binary pattern,简称LBP)空域纹理特征、局部向量化(local phase quantization,简称LPQ)频域纹理特征,进而将这些特征拼接成复合特征;再次,利用度量学习和马氏距离改造负距离核构建度量核,将其与GHI核加权融合形成组合核;最后,进行仿真实验.仿真实验结果表明:相对于现有算法,该文算法对不同种类的植物叶片具有较高的识别率.     

2013-19 科技要闻

揭开巨型叶片生长之谜中国科学院西双版纳热带植物园李帅等通过研究巨型叶片植物在自然界稀少、叶片最大生长面积与叶片结构功能关系等问题发现,叶片边缘部位的生理功能受到抑制,会限制叶片面积的继续扩大。热带典型巨型叶片天南星科植物海芋的叶片直径可达1m。为此,研究人员开展了对海芋叶片不同部位结构和生理功能异质性的研究。研究发现,由于叶片边缘部位导水功能和气体交换功能减低,加上巨型叶片的水汽边界层较厚,叶片边缘散热受到抑制。在晴天下午,露天生长的植株叶片边缘比叶片中部温度高8.8℃,导致一些叶片边缘出现因高     

北碚山地城市公园边缘形态研究

山地城市公园边缘作为公园与城市直接接触的对象,其重要性不容忽视.通过对北碚山地城市公园边缘形态的实地调查,依据地形特征将其分为3种类型:上坡型边缘、下坡型边缘和平地型边缘,总结了每种类型下不同形态的产生缘由、功能、特点及现状情况.     

高斯函数约束下的多判别参数散乱点云边缘检测

设计一种散乱点云数据边缘检测算法,从而快速、精确地提取边缘特征.该算法以点云的局部特征为基础,通过分析点云数据各点的法向特性,构建各点k近邻法向夹角特征、曲率特征、距离特征,并在高斯函数的约束下完成点云边缘特征的检测.利用公共数据进行多组实验,对比不同算法下的检测效果.结果表明:该算法提取点云边缘特征的速度更快、效果更好.     

三次B样条曲线用于二维激光切割

采用计算几何中的高次曲线样条插补的方法解决光滑程度要求高，且加工速度快的二维激光切割问题．推导了三次B样条曲线的矩阵形式，从理论上证明了三次B样条曲线具有二阶连续性．如果插入一个点，只影响局部曲线，不影响整条曲线，因此有利于工程实现与应用．上述结论已在实际系统中进行了推广．     

保形分段三次插值样条曲线

描述了构造保插值曲线的一个新方法，即在每两个型值点之间构造一段三次以Bezier曲线，所构造的插值曲线是局部的、保形的和GC^2连续的。     

与给定切线多边形相切的3次Bézier样条曲线

讨论了与给定切线多边形相切的 3次Bzier样条曲线 .对于给定的切线多边形 ,在每条边上定义 1个切点及2个Bzier点 ,从而在 2个切点之间构造 2段 3次Bzier曲线 ,通过选取合适的调节参数λi,μi,ρi,3次Bzier曲线段是 2阶几何连续的 .此外 ,证明了该 3次Bzier样条曲线对切线多边形是保形的 ,该样条曲线有利于凸轮的计算机辅助设计     

缓进给磨削深直沟槽时砂轮边角磨损的试验研究

针对三种不同的工件材料,用量纲分析与正交回归分析的方法,对缓进给磨削深直沟槽时的砂轮边角磨损量进行了试验研究。提出了应用曲线拟合等手段计算砂轮边角磨损量的方法,从无量纲特性数的角度揭示了砂轮边角磨损的特性与规律,并得到了砂轮边角磨损量的回归方程。     

带参数均匀B样条曲线的近似合并

为了进一步丰富和发展一种带多局部形状参数的3次扩展均匀B样条曲线的相关理论,提出了该曲线的一种近似合并方法.该方法通过将曲线拟合方法与广义逆矩阵理论相结合,直接得到了合并后3次带参扩展均匀B样条曲线控制顶点的显示表达式,同时还给出了具体的合并误差.实例结果表明,所提出的方法不仅可以获得较好的合并效果,而且具有易于实现、误差计算简单的特点,可以广泛地应用于计算机辅助设计中对曲线的近似合并.     

西夏文字库的建立与实现

首次用计算机处理了西夏字,并采用三次Ｂ样条曲线拟合还原字符,建立了通用的西夏字库。研究了结果表明,该字库系统功能完善,稳定可靠,生成的西夏字光滑美观,既能处理标准的西夏,又能处理西夏篆字,草体。     

三次B样条曲线及其在计算机动画设计中的应用

本文简述了三次Ｂ样条曲线及其性质特点，总结了用ＴＵＲＢＯ Ｃ实现计算机动画的几种常用方法，指出了用三次Ｂ样条实现动画设计的控制技巧，并给出了一个用三次Ｂ样条来生成动画图案的案例。     

基于三阶样条曲线拟合的改进Snake模型在医学超声图像分割中的应用

鉴于医学超声图像所具有的复杂性,采用基于样条曲线拟合的改进Snake模型来实现对心脏超声图像的分割.为了克服传统Snake模型对初始轮廓的依赖性,采用扇形法获得靠近目标边界的初始轮廓点,并且得到的轮廓点是有序点集.能量最小化过程运用贪婪算法来获得图像的特征边缘点,最后采用三阶样条拟合的方法来获得连续的图像边缘.实验结果表明,采用本方法可以获得连续、封闭的边缘曲线,能够较好地将目标从图像中提取出来.     

高次B样条曲线的象素级生成算法

提出了一个高次Ｂ样条曲线的绘制算法．该算法首先对高次Ｂ样条曲线降阶,然后采用通用的象素级生成算法来生成Ｂ样条曲线．由于该算法考虑了误差问题,因此是一个有效通用的算法