一种新型信号奇异值预处理方法

随着变频器等大功率电子开关器件的广泛应用,电信号中电磁干扰现象越来越严重,数据采集系统实时数据中的奇异点增多,且其分布特征不明显,对于低成本小系统来说,一些先进的数据处理方法无法实施,而传统均值滤波法和中值滤波法等滤波效果往往不理想。对此,提出了一种新型的信号奇异值的预处理方法,即PMF（预测均值滤波）法。该方法通过计算信号的前向均值和后向均值来分析信号的趋势,并将这个趋势作为判断奇异值的依据。如果是奇异值则将现有数据舍弃并根据前面判断的趋势对信号进行插值;如果不是则保留原数据,最后再对新的数据序列作均值滤波。应用结果表明,信号经过PMF法处理后其特征性能和平滑性得到大幅度提高,具有较好的实用价值。     

一种基于外存的海量地表离散点的交互编辑算法

提出了一种基于外存的索引数据结构,实现了对海量地表离散点的高效组织及实时绘制与交互.在分析现有对海量离散点数据或点云数据处理方法的基础上,采用规则四叉树与类区间树相结合的嵌套复合结构对数据进行组织,提高了数据的查询检索效率,从而实现了在不影响场景绘制显示的前提下,对数据进行的动态删除、添加和修改,更好地支持了数据的交互操作.对该索引组织结构进行了内外存相统一的设计与实现,并验证了该方法的正确性及有效性.     

基于WebGL的机载激光雷达点云数据可视化

提出了一种基于网络图形库WebGL,在网络浏览器中对大规模机载激光雷达点云数据进行交互式三维可视化的方法.该方法以平均分布四叉树进行数据组织,基于视点对四叉树进行快速视锥体裁切实现点云渐进绘制.在此基础上开发了原型演示系统.实验证明该系统能为用户在网络浏览器中提供很好的机载激光雷达点云数据的交互式三维可视化体验.     

一种稳健的点云数据平面拟合方法

针对常用的平面拟合方法在点云数据存在粗差或异常值扰动时,存在拟合结果不稳定的缺点,提出了一种稳健的点云数据平面拟合方法.该法以特征值法为基础,通过利用一定的准则删除点云数据中的粗差或异常值,从而获得稳健的平面参数估计值.在实验中,分别利用最小二乘法、特征值法和该稳健特征值法对点云数据进行拟合,结果显示该法能克服异常值的影响,得到可靠的平面参数估值,具有稳健性.     

基于视点的三维点云自适应多细节层次模型动态绘制

在计算机几何图像设计、医疗研究诊断、物体判定识别、自动化测量等领域应用的迫切需求下,需要对三维点云动态绘制方法进行研究。目前存在的基于图形处理单元(GPU)的三维点云动态绘制方法。首先根据高度场的形式获得三维点云数据;然后利用高通滤波法对获得的三维点云进行消噪处理;再根据Scene Graph的方法表示三维点云之间的逻辑关系;最后利用GPU完成三维点云的动态绘制。为了降低噪声对三维点云绘制的影响,绘制更加流畅清晰的画面,提出一种基于视点的三维点云自适应多细节层次(LOD)模型动态绘制方法。首先利用激光扫描仪器或结构光扫描仪器等获取三维点云数据,并利用双边滤波器进行平滑去噪;然后根据特征配对的方法对三维点云进行特征对的提取与配准;最后以三维点云特征对配准结果为依据,利用三维点云的内外存调度完成三维点云的自适应LOD动态绘制。实验结果分析证明,所提方法能有效地去除噪声,可以更好地描述目标物体或背景,使绘制画面更加流畅。     

时序合成孔径雷达干涉测量的多级化解算

利用2007～2010年C波段ENVISAT, 2010～2015年X波段TerraSAR-X以及2016～2018年C波段Sentinel-1A数据,基于时序合成孔径雷达干涉测量(MT-InSAR)技术对上海磁悬浮及其周边区域进行沉降监测,绘制了该区域的沉降速率图.综合考虑点密度以及空间分布,提出一种优化的多级化高相干点网络的数据处理方法,在保证测量精度的前提下,有效地提高了可用相干点的数目.对比不同波段的数据,分析了距离以及方位向图像分辨率对相干点数目的影响.试验表明,磁悬浮轨道上的相干点数目与距离向分辨率密切相关.利用实测水准数据,验证了MT-InSAR测量结果的可靠性.结果表明,磁悬浮周边存在多个沉降明显的区域,而磁悬浮轨道一直保持稳定.     

一种基于点表面的尖锐特征绘制方法

针对抛雪球算法不能很好地处理尖锐特征这一问题,对已有的点边混合模型进行了改进,提出了一种通过射线法判断点与裁剪区域关系的裁剪算法,并给出了基于该算法的绘制策略.该算法能够处理多种复杂裁剪情况,包括复杂多边形及非闭合区域,减少了表面边界对表面点采样率的约束,有效避免了原有绘制方法中复杂的增加采样率的预处理过程,简化了整个绘制流程.通过对比不同模型的绘制速度,得出裁剪算法对绘制速度的影响主要取决于每个像素点的裁剪边数.     

面向三维残缺点云图像的数据精简方法

为解决残缺点云模型数据精简时边界特征容易失真的问题,以汽车覆盖件中的薄壁类零件为研究对象。提出一种保留残缺点云边界特征的数据精简方法。借助KD-tree建立数据索引结构,获取数据点最近邻,并通过邻域点拟合出微切平面的方法,计算出点云数据的法向量。利用法向量夹角大小关系,选取边界以及孔洞特征点的初始种子点。再根据欧氏距离实现初始种子点的邻域搜索,从而完成边界以及孔洞邻域特征点的提取。根据曲率精简的方法,对非特征点进行数据精简,最后,合并特征点云与非特征点云,实现对残缺点云模型的数据精简。将随机精简法、曲率精简法分别用于点云模型精简处理,结果表明：相比于其他两种方法,所提方法更好地保留了模型边界以及孔洞邻域特征数据点,其标准偏差、曲面表面积变化率优于其他两种方法且变化相对稳定。     

法向约束的多幅点云数据融合算法

针对光学测量中多幅点云的数据融合,提出了一种基于法向约束的多幅点云融合算法.该算法首先对多幅点云法向滤波,通过2幅点云的双向查找来寻找种子点,在点的法向方向寻找2幅点云中对应的k邻域,计算邻域点的加权和,而融合点是种子点沿其法向移动的结果.与平均聚类法相比,该方法获得的模型表面更加光顺,特征更明显,点的分布也更均匀,对于包含粗大匹配误差的多幅点云模型的融合具有较好的效果.     

快速实现组合体绘制的索引数据块结构

对数据场中各种物质内容进行多种方式的组合并可视化,是提高对感兴趣内容多方面认识的有效方法.提出一种数据场的空间分布索引结构,可以便捷地组合各种物质内容,并在体绘制时只需对所选择的内容进行处理.利用此结构,可方便采用二分查找技术加快成像计算.实验表明,这种索引结构很好地提高了组合体绘制的效率.     

3-D Shape Measurement of Complex Objects by Combining Color-Coded Fringe and Neural Networks

A new approach for three dimensional (3-D) shape measurement was proposed based on colorcoded fringe and neural networks. By applying the phase-shift technique to fringe projection, point clouds were generated with high spatial resolution and limited accuracy. The picture element correspondence problem was solved by using projected color-coded fringes with different orientations. Once the high accurate corresponding points were decided, high precision dense 3-D points cloud was calculated by the well trained net. High spatial resolution can be obtained by the phase-shift technique and high accuracy 3-D object point coordinates are achieved by the well trained net, which is not dependent on the camera model and will work for any type of camera. Some experiments verify the performance of this method.     

一种改进的不变流形算法

不变流形在动力学研究的许多方面都有重要意义,由于不变流形很难通过解析表达式求解,对其做近似计算就成为重要的手段。介绍了一种改进的流形计算算法,该算法由两步构成：首先利用PDE算法在不变流形上求出一些均匀的点;再借助三角形剖分方法利用PDE算法算出的点画出直观流形图。该算法避免了频繁求解微分方程问题,没有求解多余的轨道,且求解的精度也容易控制,得到的流形图直观。     

3-D Shape Measurement of Complex Objects by Combining Color-Coded Fringe and Neural Networks

A new approach for three dimensional (3-D) shape measurement was proposed based on color-coded fringe and neural networks. By applying the phase-shift technique to fringe projection, point clouds were generated with high spatial resolution and limited accuracy. The picture element correspondence problem was solved by using projected color-coded fringes with different orientations. Once the high accurate corresponding points were decided, high precision dense 3-D points cloud was calculated by the well trained net. High spatial resolution can be obtained by the phase-shift technique and high accuracy 3-D object point coordinates are achieved by the well trained net, which is not dependent on the camera model and will work for any type of camera. Some experiments verify the performance of this method.     

手写体女书文字规范化处理程序研究

在研究文字细化和细化后笔划校正的基础上,提出了一种建立规范的女书字符集的方案.指出了在处理细化后骨架产生的畸变时,作为特征点之一的拐点较难寻找,根据拐点的特性给出了一种新的寻找算法.按照该算法设计了处理程序,通过具体的应用,证实该算法是有效的.     

一种基于边缘点特征的细化算法

本文根据二值图像的边缘点在8个方向上具有较多的像素不相互对称这一重要特征,提出了一种新的细化算法.由剥蚀与矫正两部分组成.在剥蚀部分,只需判别被测像点的8个或12个邻点的分布情况,就可以决定该点删除与否.矫正部分则是对剥蚀后的图像的进一步完善.本文所介绍的算法具有判别简单、对噪声不敏感、并能很好地保持原模式的形状及连通性的优点.     

一种数字化仪上的坐标转换方法

本文介绍了一种数字化仪上图纸和数字化仪之间坐标转换的新方法。这种方法利用输入图纸上任意三个已知点（非共线）坐标，建立起图纸坐标与数字化仪坐标之间的联系，为在数字化仪上进行数据采集提供了方便。本文所提供的方法和公式，已编制计算机程序，得到了可靠的验证。     

传阎立本《步辇图》与隋唐高腰腌乳女装

传阎立本《步辇图》是一幅写实风格的艺术作品，记录了隋唐女服的一种典型－－高腰掩乳裙装。此图对中国服饰史研究的重要性，尚未被诸多普经引用此图的学者所充分认识，此图中几个穿着组合上的要点，则被他们所忽视。高腰腌乳裙装是隋唐时期非常重要的一种流行样式，其流行期要比人们相信的要长得多，并具有一个发展变化的过程，由纤长平直逐渐转化为宽博浑圆，这种造型上的变化，反映了女性理想形象的变化－－由质朴无华变为雍容华贵。     

一种基于滤波——还原的二维条码识别投影算法

为了促进PDF417这种高效率低成本的条形码在中国的深入研究和推广,给出了一种基于PDF417二维条码结构特性的算法.该算法设计滤波器滤除噪声部分,再采用点搜索法进一步去除不符合条码边界特点的孤立点和容易与边界混淆的竖直划痕,然后对条码图像进行还原.由于基本清除了污染,污染部分找不到还原的种子,不会被恢复.该算法可以去除滤波对有效条码边缘的影响,同时保证图像的可靠恢复.对于恢复后的条码图像采用改进的边缘检测投影方法译码.实验结果表明:该算法具有良好的性能,可以降低对条码纠错等级的要求,大大提高了译码的效率和准确率.     

基于激光照排机制作光栅调制物的实验研究

文章提出了一种用激光照排机来制作消激光散斑光学滤波信息处理实验仪中光栅物的新方法,设计了基于Matlab的光栅调制物的图像处理程序,可以方便地制作45°方向和各种频率的光栅物,实现了45°斜方向光栅调制物的快速、准确、不产生周期畸变的制作。与全息干涉法制作θ调制片相比,该方法制作过程简洁易操作,叠加光栅方便,图案边框套准精确,易于更换图片,可以满足光学信息处理实验的要求。     

基于起点预测的单位十字快速运动估计算法

复杂且耗时的运动估计运算给实时视频编码系统的实现带来了困难.为提高视频编码的实时性,文中分析了运动矢量的分布特性和空间相关性,提出了一种基于起点预测的单位十字快速运动估计算法.该算法结合提前中止准则,通过块匹配绝对误差比较法来选择起始搜索点,然后采用单位十字搜索模式进行搜索.实验结果表明,在保持图像质量基本不变的情况下,该算法搜索速度是三步法的3～17倍,是菱形搜索法的2～9倍,是自适应十字搜索法的1.19～4.42倍.该算法计算量小,实时性强,易于硬件实现,在小运动序列运动估计方面具有明显优势.