可视化煤矿安全信息共享平台的构建

为了将煤矿安全数据形象化,使之更符合人的感知、判断方式,并达到信息共享的目的,综合运用地理信息系统开发技术、人机工效学、计算机技术,应用MapX与Visual Basic6.0、MapXtreme与ASP.NET构建信息共享平台、实现平台图属互访、以及静态信息可视化与动态信息可视化进行了研究。结果表明:利用C/S和B/S混合体系结构,通过将煤矿实际地理位置及其属性信息在矿图上关联显示,并将数值转化为可视化图形,属性数据以文本、图片、视频等方式进行显示,构建的煤矿安全信息共享平台,可以更直观地将生产一线信息快速、准确地以共享的模式表现出来。该成果为企业建立安全信息共享平台提供了可借鉴的实例。     

信息可视化研究综述

信息可视化是可视化技术在非空间数据领域的应用,可以增强数据呈现效果,让用户以直观交互的方式实现对数据的观察和浏览,从而发现数据中隐藏的特征、关系和模式。可视化应用非常广泛,主要涉及领域:数据挖掘可视化、网络数据可视化、社交可视化、交通可视化、文本可视化、生物医药可视化等等。根据CARD可视化模型可以将信息可视化的过程分为以下几个阶段:数据预处理;绘制;显示和交互。根据SHNEIDERMAN的分类,信息可视化的数据分为以下几类:一维数据、二维数据、三维数据、多维数据、时态数据、层次数据和网络数据。其中针对后4种数据的可视化是当前研究的热点。多维数据可视化方法主要包括基于几何的方法、图标方法和动画方法等。基于几何的可视化方式中最经典的就是"平行坐标系"方法。平行坐标系(parallel coordinates)使用平行的竖直轴线来代表维度,通过在轴上刻划多维数据的数值并用折线相连某一数据项在所有轴上的坐标点展示多维数据。平行坐标系方法能够简洁、快速地展示多维数据,发展出很多改进技术。但是当数据集的规模变得非常大时,密集的折线会引起"视觉混淆"(visual clutter),处理方法包括维度重排、交互方法、聚类、过滤、动画等。其他基于几何的方法包括Radviz方法使用圆形坐标系展示可视化结果;散点图矩阵(scatter plot matrix)将多维数据中的各个维度两两组合绘制成一系列的按规律排列的散点图。基于图标的可视化方法用具备可视特征的几何形状如大小、长度、形状、颜色等刻划数据,代表性的方法包括星绘法和Chernoff面法等。动画方法用于可视化中可被用来提高交互性和理解程度,其缺点包括可能分散注意力、引起用户的误解、产生"图表垃圾"等。时间序列数据是指具有时间属性的数据集,针对时间序列数据的可视化方法如下:线形图、堆积图、动画、地平线图、时间线。层次数据具有等级或层级关系。层次数据的可视化方法主要包括节点链接图和树图2种方式。其中树图(treemap)由一系列的嵌套环、块来展示层次数据。为了能展示更多的节点内容,一些基于"焦点+上下文"技术的交互方法被开发出来。包括"鱼眼"技术、几何变形、语义缩放、远离焦点的节点聚类技术等。网络数据具有网状结构。自动布局算法是网络数据可视化的核心,目前主要有以下3类:一是力导向布局(force-directed layout);二是分层布局(hierarchical layout);三是网格布局(grid layout)。当数据节点的连接很多时,容易产生边交叉现象,导致视觉混淆。解决边交叉现象的集束边(edge bundle)技术可以分为以下几类:力导向的集束边技术、层次集束边技术、基于几何的边聚类技术、多层凝聚集束边技术和基于网格的方法等。其他研究热点包括图形的视觉因素研究、自适应可视化研究、可视化效果的评估等。视觉因素对于可视化效果的影响,如位置、长度、面积、形状、色彩等影响已经引起很多研究者的注意。色彩是视觉因素的重要组成部分,研究主要集中在颜色选择的原则和交互系统中。这些原则基于数据类型、类的数量、认知约束等。自适应可视化可以提高信息可视化的适应性。研究成果分为以下几类:自适应可视化展示、自适应资源模型、自适应用户模型。自适应可视化展示是指根据用户的特征自动为用户提供多种展示类型,自动选择可视化内容及布局的形式,自动调整可视化的元素等。自适应资源模型反映了对硬件和软件的利用以提高可视化性能。自适应用户模型通过显示用户模型的内容并让用户能够编辑,从而让用户能够控制模型的内容。当前关于信息可视化评价的研究较少,少量研究也没有提出直接和通用的可视化的评估方式,需要对信息可视化评价的理论基础、方法和应用做深入的研究。可视化技术与应用还应该继续向以下4个方面努力:直观化、关联化、艺术化、交互化。信息可视化技术的发展方向是协同(collaboration)、分析过程(analytics)、计算(computational)和意会(sense-making)。未来研究方向可以包括以下几个内容。信息可视化和数据挖掘的紧密结合。为提高处理海量数据时的速度和效率和解决视觉混淆现象;必须运用数据挖掘的公式和算法,对数据分析的过程及结果进行可视化展现。协同可视化。协同可视化领域的研究方向可以包括可视化接口设计、基于Web的可视化协同平台开发、协同可视化工作的视图设计、协同可视化中的工作流管理及协同可视化技术的应用等。更多领域的应用技术开发。包括统计可视化:需要研究使用几何、动画、图像等工具对数据统计的过程和结果进行加工和处理的技术;新闻可视化:对新闻内容进行抓取、清洗和提取和可视化展示;社交网络可视化:可视化方式显示社交网络的数据,对社交网络中节点、关系及时空数据的集成展示。搜索日志可视化:针对在使用搜索引擎时产生的海量搜索日志,可视化的展现用户的搜索行为、关系和模式等。     

城市摊位可视化管理系统的设计与实现

城市摊位管理不便日益成为制约地摊经济发展的重要因素之一,针对地摊分布不够集中,管理手段难以施展,城市资源共享性差,街区、摊位资源等难以得到合理调配等问题,通过实际调研与分析,提出并设计了一套城市摊位可视化管理系统。通过建立特色街区模型,将传统的流动式摆摊转换为相对固定的摆摊形式,利用手机、街区摄像头等获取实时信息,采用地图、数据分析等手段为管理人员提供一种可视化的、便捷的管理方式。系统由Web应用和微信小程序构成,基于模型-视图-控制器(MVC)开发模式设计,数据库使用MySQL搭建,摊位定位及特色街区展示基于高德地图应用程序编程接口(API)实现,数据可视化呈现利用Echarts框架实现。测试结果表明该套系统对街区和地摊信息进行了便捷化地管理和形象化地展示,能辅助城市管理人员解决摊位管理困难的问题,有效促进城市摊位管理的良好发展。     

浅谈信息时代现代信息图设计

信息时代,人们在便捷地获取与享受信息的同时,也面临着信息过量且复杂的困扰。通过对现代信息图与传统信息图进行多方面比较,并结合分析多个典型国外现代信息图设计案例,总结现代信息图的三大特点与优势为:视觉语言丰富化、信息与逻辑复杂化、媒介方式多样化,证明了现代信息图的设计与应用将有广阔的研究与发展空间。现代信息图设计者应具备多项综合能力,主要包括信息数据的分析理解与组织展示能力、视觉要素设计与表达能力、不同媒介设计方法与手段工具的运用能力。     

文字云及主题模型的统计挖掘

互联网等信息技术的迅猛发展使网络中积累了大量半结构化和非结构化的文本数据，如何从这些海量电子文档中获取需要的信息并以高效直观信息图的形式展现，成为统计分析工作者的一项主要任务。文字云是信息图表达的一种新型文本显示方式，利用文字云和主题模型文本挖掘方法，对文本进行移除数字、去除停用词等预处理操作，然后执行中文分词，构建语料库，建立文档-词条矩阵，最后以文字云和主题模型的形式呈现挖掘结果。实验中主要利用R语言，以多年粗糙集会议纪要为实验数据进行了相关统计分析，并对比了 Tagxedo文字云生成器，结果表明，从文字云中比较容易获取文本的重要信息如主题模型等，挖掘效果较好。     

基于Metadata的监控数据 API设计与实现

传统监控系统虽然提供了API接口,然而监控系统之间API风格各异,缺乏标准,应用程序调用比较困难,不利于数据可视化的推动.文章提出了一种基于Metadata的监控数据REST API设计方法,根据监控数据的特点进行数据抽象,以Metadata的理念进行数据描述,并通过REST对API进行规范.从而使得前端数据展示能够标准化和自动化,并给出了实际的应用示例,验证了设计的可行性.     

结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统仿真

在移动互联网背景下,增强现实类型的手机端应用越来越多.然而,大多数的此类软件都需要识别图来完成信息展示或者互动娱乐,因此软件的稳定性受识别图的影响很大.由于忽视了人工智能在增强现实领域的重要作用,导致此类软件的智能性欠佳.因此,提出一种结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统,在不需要识别图的前提下,利用ARKit技术就可以完成信息展示以及互动娱乐,在遵循以用户体验为中心的设计原则下,结合SOAR模型理论构建工程模拟系统,通过反复的性能测试,提高系统的智能性,丰富人机交互方式.仿真结果表明,结合SOAR与ARKit的增强现实工程模拟系统不仅提高了此类软件的稳定性,而且调动了用户主动交互的积极性.     

基于3D GIS+BIM的建筑物可视化信息管理系统应用研究

公路系统的运维管理主要表现在对运维信息的管理上,传统的信息管理具有复杂和效率低的特点。为保证运维信息的有序化与可视化管理,该文基于SuperMap软件平台集成BIM数据和3D GIS数据搭建了可视化平台,然后结合文档管理模块、道路与设备监测模块、科研成果展示模块等运维信息模块,建立统一的可视化的综合运维信息管理平台。该平台实现运维信息的可视化、集成化和实时化管理,可以有效地提高运维信息的存储与检索效率,进而提高公路系统运维管理的效率。     

基于Vega的导弹制导视景仿真系统

导弹可视化仿真是将导弹弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来的一种仿真技术,它以直观的方式验证其制导方法的准确性.在此利用Creator软件建立物体三维模型,用Vega API驱动模型,给出了导弹制导仿真系统的设计方法.利用此系统成功地完成了导弹弹道的仿真,达到了预期的效果.     

面向对象技术在管理信息可视化分类研究中的应用

借鉴面向对象技术提出了面向对象分类的原则和步骤，按照信息可视化的展示方式将管理信息分为离散状态类、连续状态类和事务类，建立了管理信息可视化分类体系。     

基于Bandelets和Wavelet变换的感兴趣区域图像压缩

图像的边缘信息对图像的整体视觉效果起着极其重要的作用.因此,在有损压缩过程中如何有效的保留边缘信息是影响视觉质量的一个重要方面.小波和二代Bandelet可以分别对图像的光滑区域和边缘纹理部分达到理论上的最优逼近.提出一种利用Bandelet和小波互补压缩方法,在低比特情况下能够较好的保留图像的边缘信息和纹理细节,从而使图像的整体视觉质量得到提高.实验结果表明,该方法相对于传统的小波变换压缩方法能够更好地提高图像的整体视觉质量.     

Preserved figure-ground segregation and symmetry perception in visual neglect.

A central controversy in current research on visual attention is whether figures are segregated from their background preattentively, or whether attention is first directed to unstructured regions of the image. Here we present neurological evidence for the former view from studies of a brain-injured patient with visual neglect. His attentional impairment arises after normal segmentation of the image into figures and background has taken place. Our results indicate that information which is neglected and unavailable to higher levels of visual processing can nevertheless be processed by earlier stages in the visual system concerned with segmentation.     

一种基于视觉信息的自主搬运机器人

提出了一种利用视觉信息进行定位和抓取的自主机器人搬运系统,此系统由带有两自由度操作手的轮式移动机器人和远程控制站组成。机器人利用视觉系统识别路标信息,采用MonteCarlo方法进行自定位。当靠近目标物体时,机器人利用视觉系统识别目标,并在利用该信息引导下自动抓取。由于机器人的运行是靠视觉系统获取的路标信息和目标物体信息引导的,同时具有遥操作控制功能,因此该系统能轻松完成复杂环境下搬运物体的任务。     

Robust judgement of inter-object distance by an arthropod

Animals use several strategies for depth vision, reflecting the constraints imposed by body size, the structure of the visual system and the visual geometry of the environment. Arthropods in particular have restricted depth perception, because they are small and possess closely set, low-resolution compound eyes. Yet, here we show that fiddler crabs defending their burrows from conspecifics can judge how close other crabs are to their burrow. When confronted with small dummy crabs, the burrow owners assess the dummy's position and motion relative to their burrow and not relative to themselves--in other words, by using an allocentric rather than an egocentric frame of reference. Irrespective of their own distance from the dummy, the likelihood that the crabs rush back to defend their burrow increases strongly as the dummy approaches the burrow. In addition, the mean dummy-burrow distance at which the crabs respond is constant and independent of the dummy's direction of approach. We propose that to solve this sophisticated task of relative distance judgement, the crabs combine visual information on dummy position and direction with information on burrow location acquired during path integration. In doing so, the crabs, like humans, make clever use of the visual geometry of their environment.     

政府网站视觉设计对提升政府形象的重要性

互联网是塑造政府良好形象的主要途径之一,在信息化迅速发展的今天,政府网站的主观影响力越来越重要。介绍了政府网站的视觉设计要素及政府网站视觉设计对政府形象的影响,探讨了如何提高网站的视觉设计水平以提升政府形象。     

信息安全审计中的图像过滤技术研究

目前网络信息审计系统大多基于文本信息的过滤,但不良信息的提供者将不良信息嵌入到图像或直接以图像文件,绕过监控。文中介绍了基于图像内容过滤的信息审计系统中的图像检索技术,首先论述了图像检索中应用最为广泛的颜色特征的提取,接着论述了所有物体表面共有的内在特性纹理特征的提取,然后论述了形状特征的提取,最后论述了图像的空间关系特征的提取。     

基于视觉伺服的小型四旋翼无人机自主飞行控制研究进展

 在GPS信号较弱甚至失效的环境下,视觉伺服能够通过视觉信息控制自主飞行,因此近年来视觉伺服在自主飞行控制领域受到广泛关注。根据获取的图像信息不同,可将视觉伺服分为基于位置的视觉伺服和基于图像的视觉伺服。与基于图像的视觉伺服相比,基于位置的视觉伺服位姿估计稳定,可直观地在直角坐标空间定义机器人运动,符合机器人工作方式,且控制器设计简单,但控制精度受摄像机和机器人标定精度的影响,且计算量较大。对于小型四旋翼无人机自主飞行控制的应用研究中,视觉伺服的实时性、精确性和鲁棒性尚待提高,且小型四旋翼无人机的智能化不高,在室内室外模式转换及室内协同控制方面还有广阔的发展空间。     

Dissociation between mental imagery and object recognition in a brain-damaged patient.

Visual imagery is the creation of mental representations that share many features with veridical visual percepts. Studies of normal and brain-damaged people reinforce the view that visual imagery and visual perception are mediated by a common neural substrate and activate the same representations. Thus, brain-damaged patients with intact vision who have an impairment in perception should have impaired visual imagery. Here we present evidence to the contrary from a patient with severely impaired object recognition (visual object agnosia) but with normal mental imagery. He draws objects in considerable detail from memory and uses information derived from mental images in a variety of tasks. In contrast, he cannot identify visually presented objects, even those he has drawn himself. He has normal visual acuity and intact perception of equally complex material in other domains. We conclude that rich internal representations can be activated to support visual imagery even when they cannot support visually mediated perception of objects.     

基于视觉注意力机制的图像检索研究

信息技术的发展使各种图像信息日益膨胀,如何从中找到重要的信息一直是机器视觉和信息处理研究中长期面临的重要问题。将视觉注意力机制引入到图像分析领域,则能获得高效的检索能力。本文首先介绍了视觉注意力、视觉注意力计算模型及研究现状,其次分析了图像中引入视觉显著性的必要性和重要性,论述了图像视觉显著性的层次、显著性特征的选择及度量;最后给出了有待研究的重点问题。