基于分形编码图形表示的人脸识别算法研究

提出了一种基于分形编码图形表示的人脸识别改进算法。该算法在分形图像压缩概念的基础上,定义图像中的像素块(值域块)作为基元。首先计算人脸图像的分形压缩编码,以此为基础寻找像素块间的内在联系,生成图像的图形表示——带循环植物;然后利用带循环植物获得每个像素块最终收敛时的仿射变换参数;最后通过定义合适的距离度量来进行人脸识别。该算法与基于像素的图形表示方法相比,识别率高、识别速度快、鲁棒性好。此外,还对一般情况下带循环植物的生成过程进行了深入的研究和讨论,扩展和丰富了前人研究的成果。     

以分形图形为载体的信息隐藏算法

针对现有信息隐藏提取得不到原始载体图像使提取困难、隐藏容量高又易被隐密分析攻破的问题,提出以分形图形为载体的信息隐藏方法。首先,利用数学仿射变换及分形迭代函数系统生成黑白的分形图形（BWFG）;然后,根据坐标变换的思想,将分形图形转化为黑白像素图像（BWPI）;最后,将像素图像分成不重叠的小块,通过调整小块内黑白像素的位置来隐藏秘密信息,形成含密图像。知道仿射变换参数及迭代次数的秘密信息接收方,首先生成原始载体分形图像,然后通过对比两幅图像相应小块黑白像素差异,即可提取隐藏的秘密信息。理论分析和仿真实验表明,与频率域信息隐藏算法相比,提出的算法隐蔽性强、隐藏容量高,能抵抗基于图像特征和变换域系数变化的隐密分析。     

基于像素采样的分形图像编码算法

分形图像编码是一种基于自然图像局部自相似性的有效压缩算法技术．但是,基本的分形编码算法是耗时的,由于在基本编码算法中值域块要在庞大的定义域块库中搜索最佳的匹配块．为了减少编码时间,该文提出了基于像素采样的分形编码方案．该方案既不需要复杂的理论分析,也不需要改变现有的分形编码、解码过程,因此能够以直接的方式引进其他的块速的编码算法．计算机仿真显示,在PSNR降低的情况下,编码的匹配搜索时间大幅度减少,同时解码图像的主观质量并没有很大程度上明显降低．     

基于分形理论的空间目标图像分割算法

针对像素邻域灰度方差和分形维数提出了一种空间目标的图像分割算法.首先针对空间目标自然背景的特点,从分形理论的相似性上对云背景进行分析,提出了衡量灰度变化程度的指标像素邻域灰度方差,进而建立与灰度图像对应的像素邻域灰度方差图,实现了目标边界奇异性的增强.其次,在对阈值和方差图分形维数关系分析的基础上,提出了灰度方差的阈值选择方法进行仿真,最后给出空间目标图像分割算法的流程,仿真结果验证分割算法是有效的.     

基于分形特征和阈值分析的图像边缘检测

针对传统的边缘检测算法对噪声敏感且伪边缘较多,提出一种基于分形特征和阈值分析的图像边缘检测方法。该方法利用改进的毯覆盖算法计算出图像的分形特征,将图像的灰度分布映射到分形维数空间上,再根据提取的分形特征图进行阈值分析,获得高低两个阈值,将像素值分为非边缘、弱边缘和强边缘3类,再对弱边缘像素进一步加以判断。实验结果与其他算法相比较表明,该算法检测出来的图像边缘伪边缘和噪声最少。     

基于有向分维的海面运动目标自动检测方法

在分析分形理论在目标检测领域应用的基础上,提出了一种基于有向分维参数的海面运动目标自动检测算法.该算法与传统的分形参数计算相比,具有检测准确、计算快速和易于并行处理的特点.根据图像纹理的方向特性,选取相应方向的邻域像素来计算有向分维参数,根据其数值的不同来确定目标的位置.具体实现步骤是,首先利用传统边缘检测方法得到海面运动舰船的航迹位置,再沿着运动航迹方向计算有向分维参数,对所得图像二值化处理,最终通过分析二值图像获得目标位置.该算法适用于具有方向特性的自然背景下运动目标的检测,实验表明能够有效检测出图像中目标所在的位置.     

一种计算各向异性分形维数的新方法

分形维数是描述分形的重要参数,分形维数的计算是分形几何研究的重要内容。传统上分形维数的计算是基于各向同性这一假设所得到的维数计算方法,不适合具有各向异性特性的自然地形的维数计算。基于微分统计法,提出并实现了一种计算各向异性分形维数的新方法,该算法通过保留方向信息,达到了计算不同方向上不同分形维数的目的。利用频谱合成法生成的各向异性分形曲面进行实验的结果表明,算法是正确且有效的。     

基于图像子块特征的快速分形图像编码算法*

根据图像子块的像素分布特征,提出了一种基于方差和DCT变换的混合快速分形图像编码算法,并在此基础上引入了平滑块的概念.该算法在大幅度提高分形图像编码速度的同时,很好地改善了压缩率和解码图像的质量.实验表明该方法具有优良的性能,在编码时间优于方差快速编码方法的前提下,解码图像的质量和压缩率可以好于基本分形图像编码算法.     

一种在正交化分形压缩图像中嵌入灰度水印的方法

传统的基于分形编码的水印技术一般采用0,1码,没有实现灰度图像的嵌入。本文在研究正交化分形编码的基础上,构造出水印嵌入变换函数,提出了一种能够嵌入灰度图像的分形编码水印算法,且水印提取速度大大加快。利用正交化分形解码参数在迭代过程中的不变性,使水印直接嵌入解码参数,从而实现了灰度水印嵌入。实验结果和数据表明,水印嵌入对宿主图像分形编码质量几乎没有影响,具有可行性。与传统算法相比,本文算法在抗剪切处理、低通滤波,JPEG压缩等方面具有更好的鲁棒性。     

基于参数的分形地形可控性研究

本文在深入研究分形布朗运动原理和中点位移算法的基础上，推导出分形地形参数之间的关系表达公式，分析了分形参数对地形形状的影响，提出了基于参数的可控分形地形生成方法，并进行了仿真。试验表明，该方法能快速有效地对分形地形进行控制，是自然景观仿真的一种有效手段。     

三维复杂表面形状的分数维分析和内插

分维理论近年来已有效地用于图像处理与分析以及计算机图形学领域.本文综述介绍分维理论的基本概念和几种有效的分维特征,这些特征是描述复杂图像(图形)的有用工具,并对抽取图像分维数D及其分布函数F(t)的算法和利用分维Brown函数进行图像(图形)内插的算法进行了归纳讨论.     

O型金属密封件亚像素尺寸检测方法的研究

针对在现实生产中,硬件受限的O型金属密封件机器视觉检测的问题,提出了在亚像素图像条件下的精确尺寸检测方法。利用分形插值和小波变换的改进边缘检测算法,实现亚像素图像的边缘检测;并用结合梯度的区域生长和距离直方图的改进算法,实现O型的尺寸检测和圆度校验。实验结果表明,提出的方法与传统方法相比计算速度快、边缘检测精度高、尺寸测量精度可达微米级。     

基于分形理论的DEM数据内插算法研究

本文利用分形理论与分形布朗运动原理,提出了基于子分形维数的随机中点位移内插算法,并采用不同的插值比系数来有效避免插值点附近的"尖峰现象"。应用该算法对研究区内的低分辨率数字高程模型(DEM)格网数据进行了内插计算,结果显示内插精度有一定的提高,同时生成的地形起伏平稳,并且能较逼真的反映地形表面的细节。     

The normal of a fractal surface

  We have discovered a class of fractal functions that are differentiable. Fractal interpolation functions have been used for over a decade to generate rough functions passing through a set of given points. The integral of a fractal interpolation function remains a fractal interpolation function, and this new fractal interpolation function is differentiable. Tensor products of pairs of these fractal functions form fractal surfaces with a well-defined tangent plane. We use this surface normal to shade fractal surfaces, and demonstrate its use with renderings of fractal mirrors.     

基于IFS分形插值的序列切片数据三维重构算法

提出了一种三维重构算法，采用分形插值方法对三维物体多个序列切片的特征数据点进行插值重构。传统的三维迭代函数系统(IFS)分形插值算法只适用于矩形剖分，而序列切片的特征数据形成的网格往往是不规则的四边形网格。该文针对这种网格的特点和分形插值的自相似性，设计了该算法。实验结果证明了该算法的实用性和有效性。     

小波分形插值应用于遥感图像处理

鉴于自然物体图像具有分形特征,提出了小波分形插值应用于遥感图像处理的新方法．这种小波分形插值方法利用小波变换系数中低分辨率频带中的高频分量相似高分辨率频带中的高频分量的特点．将遥感图像在小波变换的基础上用分形做相似变换,进而通过反变换得到比原图像分辨率高的插值图像．实验证明,小波分形插值方法比现有的双线性插值、三次方B样条插值方法具有更好的性能．     

数据流中随机型分形维数计算方法研究

分形维数能够有效地描述数据集,反映复杂数据集中隐含的规律性,基于分形理论的数据挖掘算法通常都步及到分形维数的计算。但是现有的分形维数计算方法的时间复杂度和空间复杂度都比较高,大大降低了算法的效率,使算法很难适应高速、海量的数据流环境。因此,总结分析了现有的几种分形维数计算方法,并提出一种随机型方法,利用固定的内存空间快速估计数据流的关联维数。最后通过与现有算法进行对比实验,证明了这一随机型算法的有效性。     

Coons型分形曲面的生成方法

将传统计算几何中的网函数插值方法与分形插值函数理论相结合，给出生成分形Coons型曲面的一种新方法.     

基于分形几何的空间多面体变形法在三维地表插值中的应用

在由立体像对生成数字高程模的过程中,由于匹配算法的限制和地物之间的相互遮挡,经常不能直接恢复出所有点的高程数据,因此采用某种插值算法由已有的有数值 得到更为稠密的地表三维数据,便成为建中一个不可缺少的重要环节。     

脑CT图象分形插值处理

由于插值方法常用于提高医学图象的质量或用于弥补在有损压缩中丢失的图象信息,因此图象插值在医学图象处理中具有特殊的地位,虽然如今已提出了许多插值方法,然而传统的插值方法（如线性插值、双线性插值等）在处理图象后,会丢失图象的纹理特征,即产生平滑效应。文献[1]通过对自然景物图象的灰度研究,证明了自然景物纹理图象的灰度满足各向同性随机分数布朗场（FBR）模型。在此基础上,为克服插值中易产生的平滑问题,提出了一种将分形插值应用于脑CT图象处理的相关参数计算和插值算法。另外,为评价插值图象的质量,同时还引进模糊数学中模糊度和模糊熵的概念,即用模糊度及模糊商来对插值图象质量进行评判。模拟实验结果表明：这种新方法比现有的同类算法（双线性插值）有更好的性能。