基于断点分类和方向差异的等高线分级补断方法

扫描地图等高线的自动识别是当前GIS领域的研究热点,但图像分割后提取的等高线上往往存在着各种断点.现有的等高线断点连接方法不能有效连接断裂过大的等高线,并且容易造成近似平行的等高线处断点的错连.针对以上两个问题,本文提出了一种高效的补断策略:首先根据等高线断点的特征将其分成三类,然后再针对每类断点采用不同的匹配方法.其中,对于最常见的中间断点,引入了改进的方向差异计算方法,以解决平行等高线间的错连问题;结合分级补断的思想,能有效地对等高线断裂过大处进行连接.实验结果表明,相比于常规最小点对法,该算法在时间效率和连接准确率方面具有较大的优势.     

医学曲线转换为数字记录的自动处理方法

提出一种利用数学形态学原理消除坐标网格，滤除噪声散点，连接断点的自动处理方法，最后得到连续、光滑的医学曲线.     

一种基于BP网络的测井曲线自动提取方法

由于测井曲线图纸图像存在大量背景网格与曲线或曲线与曲线交织,致使曲线跟踪中断,需要手工连接,自动曲线提取非常困难.为此,提出一种利用BP神经网络进行曲线自动提取的方法.这种方法先提取曲线段的宽度、走向、分支特征,然后利用BP神经网络识别跟踪曲线交织处的分支,正确预测曲线的下一段.理论分析和实验表明,采用本方法,提高了曲线提取的正确率,抗干扰效果较好,几乎不要手工连接.该方法已经用于实际的石油测井曲线图纸图像的曲线自动提取中.     

基于三维Hilbert曲线扫描的图像置乱

Hilbert曲线的空间填充性质使得它可用于图像置乱.针对二维Hilbert曲线扫描波动性相对较小以及少数几次置乱后仍达不到较好置乱效果的弱点,提出将二维图像堆积成三维矩阵,并利用三维Hilbert曲线产生的扫描矩阵进行图像置乱.数值实验结果表明,三维Hilbert曲线扫描的置乱效果比二维好,算法对于剪切、JPEG压缩、噪声、涂鸦等攻击具有较好的鲁棒性.     

隧道衬砌裂缝检测中的背景处理和断点连接算法

基于机器视觉的裂缝病害检测中存在虚假信息和断点的问题,需要有效的阈值分割和断点连接方法.基于边缘作为判别裂缝的关键,将梯度算子与应用广泛的Otsu相结合进行算法改进,并将其应用于采集图像的二值化,取得了理想的效果.裂缝检测中不同程度的断裂现象,对后续目标识别和目标提取等带来极大的困难.综合考虑实际情况(断接部分在整个裂缝中所占比例小,形态学处理已经对裂缝区域有影响),将裂缝断接段以一簇单像素宽的形式表示,确定待连接段的起点终点坐标,辅以直线顺序法和生长操作进行处理实现连接,便于后续的裂缝信息提取.     

金相图象分析中一种改进的断点连接方法

介绍了两种常用的断点连接方法：膨胀细化法和最小点对法，并在此基础上提出了一种改进的断点连接方法。这种方法是先做膨胀，利用膨胀的结果找到两个断点之间的连接点，然后再将该连接点与两个断点相连。该方法既可避免边界的变形，又能减少断点间的误连，特别是在断点距离较大时，所得结果优于上述两种方法。     

基于Hermite插值的彩色图像边缘检测技术

针对现有的边缘提取方法存在的不能同时解决抑噪能力强和保证边缘连续性好的问题,提出了一种基于Hermite插值的彩色图像边缘检测技术算法.该算法与多通道彩色图像边缘检测算法相结合,根据图像自身的彩色、梯度信息,依靠多尺度Hermite曲线插值技术对边缘线段进行连接修复,保证了算法抑噪和检出边缘曲线光滑连接的能力.实验证明,与现有的算法相比,该算法能充分利用图像的颜色和梯度信息,有效地消除噪声,提高边缘检测的连续性.     

数字图像的一种轮廓跟踪算法

给出了一种数字图像跟踪算法,利用边缘像点的方向信息,在扇形区中进行扫描,从而得到一条完整的、边缘点彼此有机连接的轮廓曲线。方法简便易行并便于对得到的轮廓曲线做其他后继计算机处理。     

两条Bézier样条曲线G~n连续下的光滑连接

利用插值方法,研究用一条样条曲线把两条不相连的样条曲线光滑连接起来的问题,给出了连接两条n次参数样条曲线为一条新的n次参数样条曲线的充分条件,并进一步得到了两条一次、二次、三次Bezier样条曲线在几何连续性下实现自然光滑连接的条件．     

等高线自动矢量化的后处理

为了更好的实现等高线自动矢量化的后处理工作,包括数据预处理(剔除毛刺和矢量数据压缩)、断点连接、接边检查和等高线赋值等.对于等高线数据压缩问题,采用了一种较好的压缩方法--Douglas-Peucker 算法.通过解决断点连接问题,提出了端点趋势连接方法,建立矩形框缓冲区、趋势比较和距离判断进行层层筛选,将符合要求的等高线进行连接处理的方法,提高了连接的速度和效率,为等高线后处理工作提供了指导和帮助.     

一种改进的中文字符矢量化算法

针对人工进行字体的矢量化耗时费力的问题,提出一种改进的Potrace字体图像矢量化方法.基于Potrace位图矢量化算法,首先得到位图路径的初始点集,然后通过夹角判别法和计算删除代价(DC)值来删除冗余点得到最终关键点集,再根据弧弦距判别法判断矢量段的拟合类型,最后使用Bezier曲线插值拟合关键点并优化轮廓路径.为了衡量矢量化后的曲线轮廓的质量,建立了字体曲线轮廓的度量指标体系,其中包括轮廓尖锐度、关键点冗余率、锚点准确度和形状吻合度等指标.实验表明:Potrace算法的冗余率大约在56％左右,而改进后的Potrace算法则将冗余率降到10％左右,并且本方法在锚点选择的准确度方面较Potrace算法有提高,形状吻合度与Potrace算法持平,可以提升字体图像矢量化的效率和质量,同时也能尽可能减小曲线字库的空间存储量.     

点到二维隐式曲线的正交投影算法

针对点到二维(2D)隐式曲线的正交投影问题,提出了一种稳定的几何迭代算法.分析隐式曲线在初始点处的曲率,将给定点向初始点处的切线或曲率圆作投影,并建立了追踪投影点的一阶和二阶泰勒迭代方法;在此基础上提出了基于曲率的步长控制策略;考虑到泰勒迭代方法产生的误差,进一步给出了基于梯度的迭代误差矫正方法.最后,给出了计算给定点到二维隐式曲线正交投影的完整算法.仿真结果表明,算法稳定、高效,收敛性良好.     

基于不规则曲线匹配的小天体着陆器视觉导航算法

针对小天体着陆器着陆过程的视觉导航问题,本文提出了一种利用不规则曲线上的点-切线来估计着陆器位姿的算法.首先,通过构建不规则曲线描述符完成着陆图像中的不规则曲线匹配;其次,建立位姿与点-切线之间的约束关系;然后,通过曲线参数化的方法求解高阶方程组,并利用约束条件求得位姿参数唯一解及多条匹配曲线的最小二乘解;最后,通过仿真验证了噪声强度、正确匹配曲线个数对导航精度的影响,证明了算法的可行性.     

自动抛光凸区域上自由曲面的扫描路径算法

为了减小抛光加工的表面粗糙度和提高效率,构建抛光工具路径并均匀覆盖于三维曲面上,曲面的定义域为任意二维凸区域。扩展扫描方式根据曲面一个方向上的一组切割曲线的标准长度分布,灵活调整相应位置穿越的扫描线数量,既包含一般的贯穿曲面的曲线,又包含起点或终点在曲面内的曲线,与传统扫描方式相比具有很大灵活性。为优化扫描方向和确定扫描线的端点,给出了曲面立体光固化(STL)模型的边界提取算法。通过一个曲面的扫描路径建构实例,详细阐述了任意二维凸区域上扩展扫描的算法流程,包括曲面分割、点列筛选和路径点的连接等步骤。路径长度和相邻扫描曲线的间距分布定量地表明扩展扫描方式可适应曲面形状变化并提高路径覆盖均匀度。     

路面病害检测中的背景处理和断点连接算法

在基于机器视觉的路面病害检测中,如何进行背景均匀化以及对二值图像中存在的断点问题处理是其中的技术难点.针对该问题,提出一种自适应的倍乘因子不均匀背景去除法来对不一致路面背景进行修正,该方法具有自适应性,可以通过调节自适应因子σ修正背景;然后使用一种基于区域搜寻的断点连接算法对非连续裂缝像素进行连接,它主要基于深度优先原则进行裂缝邻域搜索,然后根据联通性原理去除断点.仿真结果表明,这两种方法对目前的路面检测技术是很好的补充.     

一种改进工业自动导引车路径规划算法

为了解决当前工业自动导引车(automated guided vehicle,AGV)栅格地图下路径规划算法存在路径转弯较多、弯曲度较大、搜路时间较长且距离障碍物近等问题,基于A?算法提出了一种改进路径规划算法.首先,通过在全局地图中设置路径关键节点,生成关键点拓扑地图,并利用Floyd算法进行最短路径规划,输出路径节点集合;其次,利用A?算法对集合中相邻节点进行路径规划,并将生成的路径进行拼接;最后,通过引入贝塞尔曲线对拼接路径进行平滑处理,以获取全局路径.实验结果表明:本文算法规划的路径转弯更少、弯曲度更小、搜索时间更短且能完全避开障碍物行走,更符合工业AGV的应用环境.     

自动抛光凸区域上自由曲面的扫描路径算法

为了减小抛光加工的表面粗糙度和提高效率,构建抛光工具路径并均匀覆盖于三维曲面上,曲面的定义域为任意二维凸区域。扩展扫描方式根据曲面一个方向上的一组切割曲线的标准长度分布,灵活调整相应位置穿越的扫描线数量,既包含一般的贯穿曲面的曲线,又包含起点或终点在曲面内的曲线,与传统扫描方式相比具有很大灵活性。为优化扫描方向和确定扫描线的端点,给出了曲面立体光固化(STL)模型的边界提取算法。通过一个曲面的扫描路径建构实例,详细阐述了任意二维凸区域上扩展扫描的算法流程,包括曲面分割、点列筛选和路径点的连接等步骤。路径长度和相邻扫描曲线的间距分布,定量地表明扩展扫描方式可适应曲面形状变化并提高路径覆盖均匀度。     

一种指纹图像综合增强方法

图像去污增强处理应当基于其内容特点和应用需要.指纹图像重要的识别用特征是其纹线方向场及其细节点.根据指纹图像的特点提出并研究了一种指纹增强算法.首先,通过梯度一致性检验去除图像中的背景区和纹理无序区.然后,通过曲线波变换、滤波处理和Retinex处理,增强纹理的曲线形状轮廓并规整化图像灰度差异.最后,经过二值化细化,获得清晰指纹图像.实测的图例表明该算法有效,图像去污增强质量良好.     

一种基于曲线波的改进自交叉双边滤波方法

针对图像中的高斯型随机噪声去除问题,提出一种改进的自交叉双边滤波算法.带噪图像首先通过预滤波器得到预降噪图像,令其作为参考图像计算灰度测度权重,再在原始带噪图像上运用交叉双边滤波得到最终去噪结果.预滤波器采用曲线波阈值去噪,并以图像子块间相似度代替原始双边滤波器中的单点像素间相似度计算灰度测度权重.仿真实验结果表明,该算法能很好地克服双边滤波和曲线波阈值去噪算法在噪声去除和伪像抑制方面的内在缺陷,进一步提高图像峰值信噪比(PSNR).     

噪声背景下干涉条纹提取算法

干涉条纹提取是干涉条纹图象自动定量分析的基础.本文提出一种有效的干涉条纹提取算法.首先检测出条纹曲线点,然后对被检测出的条纹曲线点进行跟踪和断口连接.文中详细讨论了条纹曲线点检测原理、条纹曲线点跟踪及断口连接准则,并给出了令人满意的实验结果.