一种含有镜面反射由明暗恢复形状的新算法

提出了一种基于混合反射模型的由明暗恢复形状的离散算法．采用有限差分近似微分运算，将一阶非线性微分方程所描述的反射图方程转化为关于未知表面高度的代数方程，再由反射图方程和图像梯度信息构造目标方程，进而用Newton迭代算法求出该方程的数值解，得到表面三维形状．所提出的新算法具有快速准确的特点，在恢复物体的细节和边缘时，比同类算法更准确．合成半球图像的实验结果表明，与三角形面元算法相比，新算法恢复高度的平均相对误差和CPU运行时间分别减少了37．2％和20．22％．     

用于图像分割的局部区域能量最小化算法

针对点对马尔可夫随机场(Pairwise MRF)模型中像素成对交互的结构不能充分描述图像丰富的局部统计特征问题,在研究Pairwise MRF模型基础上,提出了一种基于局部区域能量最小化的图像分割算法.该算法先利用图像局部区域信息构造局部区域能量模型,建立了一种局部交互的区域马尔可夫随机场分割模型,然后采用无环置信传播(LBP)算法对MRF全局能量进行优化.优化过程中,对局部区域能量进行收敛并按照MAP准则估计局部区域标号,通过LBP算法把局部区域信息传递到邻域区域中去.实验结果表明,所提出的新算法较标准LBP算法具有更好的分割结果,并有效地抑制了图像噪声信号和纹理信号对分割结果的干扰和影响.     

透视投影下的镜面反射表面形状恢复新算法

针对含有镜面反射的表面形状恢复算法存在较大误差的问题,提出一种透视投影下基于Ward模型的从明暗恢复形状的新算法.首先假设光源处在相机的光心处,并引入光强衰减距离因子,用Ward模型建立含有强镜面反射的表面反射图方程,进而由反射图方程构造透视投影下关于形状深度信息的偏微分方程,并用Lax-Friedrichs Sweeping方法和改进的非线性黏性因子求解该偏微分方程,得到表面三维形状.新算法具有准确可靠的特点,比同类算法更加稳定.对合成花瓶图像的实验表明,与基于正交投影的算法相比,新算法恢复高度的平均误差下降了13.5%.     

一种Log—Gabor滤波器结合多分辨率分析的虹膜识别方法

为提高虹膜识别算法的性能,提出了一种采用虹膜纹理全局信息的识别方法--全局信息识别法(IRBGT).该方法使用下采样运算得到不同分辨率下的虹膜图像,然后通过不同方向尺度的Log-Gabor滤波器组提取虹膜纹理的全局特征.最后,运用加权最小海明距离对生成的虹膜特征码进行匹配.与传统的Gabor虹膜识别方法相比,IRBGT方法在虹膜识别时更多地考虑了全局信息的可辨识力,能够降低等错误率和相同错误接收率下的错误拒绝率.对CASIA和UBIRIS虹膜库的测试结果表明,相比传统的Gabor虹膜识别方法,IRBGT方法在错误接受率为0.01%和0.1 %时使错误拒绝率分别减小了0.54%±0.2%和0.35%±0.15%,使等错误率降低了约0.2%.     

一种不受高光和阴影约束的形状恢复算法

针对高光和阴影同时存在时，用传统的4光源光度立体法进行三维形状恢复存在较大误差这一问题，提出一种4光源法向量选取算法．通过将不同像素恢复的法向量与镜面反射方向进行比较，并选取与之最接近的法向量为所求法向量进行形状恢复，避免了传统算法中用阈值剔除高光和阴影造成的误差，去除了高光和阴影对算法的约束，扩大了算法的适用范围，在高光和阴影未知的情况下，可以更加稳定地恢复出物体形状，而且大大提高了恢复的精度．仿真表明，该算法可以恢复不同颜色和材质的物体形状，与传统算法相比，在最坏的输入情况下，高度相对误差从40％～50％下降到5％左右．     

一般相关噪声下线性系统定区间平滑估计算法

针对机动目标跟踪中固定区间平滑估计算法对噪声相关性考虑不完全的问题,提出了一种具有一般相关过程噪声与量测噪声的离散线性系统最优固定区间平滑估计算法.该算法通过将固定区间内全部量测进行集中式扩维,并对误差传递进行分析,从而精确给出了误差间的相关性,在线性无偏最小方差意义下对系统状态进行递推估计.与不考虑相关性的卡尔曼平滑算法以及仅考虑量测相关性的正、逆向滤波融合平滑估计算法相比,新算法在噪声的高斯分布假设下是最优的,且随噪声相关性增强其优越性越明显.仿真结果表明,在相关系数为0.36时,新算法的位置跟踪均方根误差比不考虑相关性和仅考虑量测相关性的平滑估计算法可降低38%.     

基于矩阵分析的一种不确定性推理的数据融合方法

采用不确定性推理的矩阵分析方法，建立了用于目标识别的多传感器数据融合的数学模型。该模型综合了来自多种不同传感器的基于正态分布的检测数据，通过定义相关系数矩了来获取基本可信度分配值矩阵。提出了一种多传感器信息融合的新算法，该算法依靠可信度的积累，通过多级递推融合可获得目标状态基于全局信息的融合估计值。实例分析表明：基于融合后的识别结果较各传感器单独决策的结果性能优化，具有较强的容错性和有效性，并且不确定值较融合前平均下降了74%，从而可精确快速地控制工业生产。     

虚拟仪器软件开发平台的研究

文章介绍了虚拟仪器系统软件开发工具的设计方法与数据结构，在此基础上研制成１种可视化“虚拟仪器软件开发平台”，利用该软件开发平台，可组态生成各种不同的虚拟仪器。文中最后给出了用该开发平台实现“虚拟示波器”的生成举例。     

离散事件系统仿真技术在制造系统调度中的应用

离散事件系统仿真方法能够比较有效地解决制造系统的仿真和调度问题。近年来,在提高仿真调度的优化能力方面取得了较大进展。本文分析调度方法的原理,特点,介绍了在生产调度中的应用和最新发展。     

一种适合漫反射表面从明暗恢复形状的快速算法

针对使用朗伯反射模型描述漫反射表面的形状恢复算法存在较大误差的问题,提出了一种基于Oren-Nayar反射模型的从明暗恢复形状的快速算法(FSFS-ON).首先假定摄像机采用正交投影,其方向与光源方向一致,建立适合漫反射表面的图像辐照度方程,然后将该方程转化为包含物体深度信息的Eikonal偏微分方程,使用单调迎风Godunov Hamiltonian函数和fast marching方法逼近该微分方程的黏性解,进而得到物体表面的三维形状.合成花瓶图像的实验结果表明:与同类算法相比,FSFS-ON算法所需的CPU运行时间有较大幅度的减少;与基于朗伯反射模型的算法相比,FSFS-ON算法恢复三维形状高度的均方根误差降低了35.04%.