改进的光线投射法

采用光线投射法对连续CT图片进行三维重建,针对传统的光线投射法采样点计算量大,难以实现交互的问题,在采样过程中,利用平行投射直线之间的空间递推关系,提出了快速计算射线与平面集合的交点的算法,加快采样点的获取速度,实现重建速度上的提高。针对光线计算重复的问题,采用简化后的Phong光照模型,使得最后重建的显示效果更加理想。通过一台带有独立显卡的PC机,实现了改进后的算法,验证了该算法的实际效用。     

人脸识别中基于多小波变换的光照补偿

提出了一种用于非均匀光照条件下人脸识别的光照补偿算法。该算法在对数域计算2维多小波变换来实现人脸光照补偿,然后直接在对数域进行人脸识别。在Yale B人脸库中与其它光照补偿算法进行了比较,实验结果表明,该方法的平均误识率仅为0.70%,优于现有的绝大多数算法。     

一种优化绘制顺序的光线投射算法

针对光线投射算法难以满足实时性需求的问题,提出一种光线投射改进算法。该算法把梯度估计、分类与着色、明暗计算过程放置体绘制预处理阶段,减少绘制过程计算任务;简化光照模型,从前向后进行融合运算提前终止融合,避免不必要的计算量。实验结果表明该算法能有效提高光线投射算法的绘制速度。     

基于Armlets的人脸光照补偿

提出了一种用于非均匀光照条件下人脸识别的光照补偿算法。该算法通过在对数域计算2维Armlets多小波变换来实现人脸光照补偿，然后直接在对数域进行人脸识别。在Yale B人脸库中与其他光照补偿算法进行了比较，实验结果表明，该方法的平均误识率仅为0.18%，优于现有的其他算法。     

一种复杂非直接光照场景的渲染算法

针对一类具有复杂非直接光照的场景,提出了一种称作Ercuts的全局光照算法。算法提出了虚拟点光源模拟ER采样路径的思想,首先使用双向路径跟踪初始化场景,再根据ER采样在每个像素处产生长度相等的Markov链,这充分利用了双向路径之间的相关性。算法还引入了一种加速虚拟点光源光照计算的方法,为场景中的虚拟点光源建立光源树,通过遍历光源树并控制误差上界来计算场景光照。实验表明,与传统的双向路径跟踪相比,算法在具有复杂非直接光照的场景中有较好表现。     

基于室内动静结合分割的射线跟踪加速方法

密闭环境的信道建模在许多应用场景中具有重要作用。在空间内障碍物较多时,传统射线跟踪算法在运算过程中会有无用的求交点次数过多的问题,使得算法的计算效率较低。为此,提出一种基于空间分割的射线跟踪加速方法。该方法根据三维空间中物体的分布情况,合理地结合静态与动态两种空间分割加速方法,大幅度减少了射线与空间内物体的求交点次数,提高了算法的计算效率。仿真分析表明,在相同预测精度的三维环境下,与原始算法对比,使用静态空间分割的射线跟踪算法随着分割等级的提升计算效率提高了至少50.2%;而与只使用静态空间分割的算法对比,使用静态与动态空间分割结合的加速方法的计算效率在已经提高的基础上至少还能提升8.9%。     

基于室内动静结合分割的射线跟踪加速方法

密闭环境的信道建模在许多应用场景中具有重要作用。在空间内障碍物较多时，传统射线跟踪算法在运算过程中会有无用的求交点次数过多的问题，使得算法的计算效率较低。为此，提出一种基于空间分割的射线跟踪加速方法。该方法根据三维空间中物体的分布情况，合理地结合静态与动态两种空间分割加速方法，大幅度减少了射线与空间内物体的求交点次数，提高了算法的计算效率。仿真分析表明，在相同预测精度的三维环境下，与原始算法对比，使用静态空间分割的射线跟踪算法随着分割等级的提升计算效率提高了至少50.2%；而与只使用静态空间分割的算法对比，使用静态与动态空间分割结合的加速方法的计算效率在已经提高的基础上至少还能提升8.9%。     

基于方向射线与非严格对称属性的纹型快速分类算法

概述并分析了常用的几种纹型分类方法,提出了一种基于方向射线和指纹图像空间域上的非严格对称属性的纹型分类算法。该算法对指纹中心点的定位要求低,纹型特征的维数低,有效减弱了常用方法中这两方面的计算偏差对分类结果的影响。以集合的方式定义出方向射线,进行指纹空间域特征提取,使得特征提取过程更直观,纹型分类策略更简单。最后实验证明了该算法的有效性。     

带材质的GPU加速体绘制算法

在体绘制过程中,为了给物质表面加入材质(光照和纹理)来提高结果的可读性,提出一种带材质的体绘制算法.通过引入2D球面光照贴图,用纹理映射替代了GPU中复杂的光照模型计算;利用物质表面单位法向量索引球面光照贴图中对应点的颜色信息,从而给物体表面赋予各种材质属性;并结合基于3D纹理的GPU光线投射算法完成绘制.实验结果表明,该算法简单易行,在增强可视化效果的同时使得绘制的效率也得到提升.     

基于三维射线跟踪方法的城市微小区定位模型*

提出了一种基于射线跟踪方法的定位模型。该模型利用三维射线跟踪方法计算城市微小区复杂建筑物环境所形成的独特电磁特征,并建立定位数据库。实际定位时把待定位点实测的电磁信息与定位数据库中信息进行比较从而实现定位。仿真结果表明,该模型能有效克服常规方法难以克服的多径效应、非视距传播等不利因素,最终得到较高的定位精度。     

Variance Analysis and Adaptive Sampling for Indirect Light Path Reuse

In this paper, we study the estimation variance of a set of global illumination algorithms based on indirect light path reuse. These algorithms usually contain two passes — in the first pass, a small number of indirect light samples are generated and evaluated, and they are then reused by a large number of reconstruction samples in the second pass. Our analysis shows that the covariance of the reconstruction samples dominates the estimation variance under high reconstruction rates and increasing the reconstruction rate cannot effectively reduce the covariance. We also find that the covariance represents to what degree the indirect light samples are reused during reconstruction. This analysis motivates us to design a heuristic approximating the covariance as well as an adaptive sampling scheme based on this heuristic to reduce the rendering variance. We validate our analysis and adaptive sampling scheme in the indirect light field reconstruction algorithm and the axis-aligned filtering algorithm for indirect lighting. Experiments are in accordance with our analysis and show that rendering artifacts can be greatly reduced at a similar computational cost.     

基于GIS的空间聚类算法研究

面对目前的聚类方法的局限性和空间聚类的特殊性,从基于目标函数聚类的概念出发,以GIS的空间数据管理和空间分析为技术支持,探讨了空间样本间直接可达距离、间接可达距离和可达成本的计算方法。随机选择k个样本作为聚类中心点,以空间样本到各聚类中心点的可达距离为样本划分依据,以空间样本到其聚类中心点的可达成本的总和为聚类目标函数,引入遗传算法,提出一种基于GIS的空间聚类算法。最后,通过实例进行了算法测试。     

Efficient indirect all-to-all personalized communication on rings and 2-D tori

All-to-All personalized communication is a basic communication operation in a parallel computing environment.There are a lot of results appearing in literature.All these communication algorithms can be divided into two kinds:direct communication algorithm and indirect communication algorthm.The optimal dircet all-to-all communication algorithm on rings and 2-D tori does exist.But,for indirect all-to-all communication algorithms,there is a gap between the time complexity of the already existing algorithm and the lower bound,In this paper an efficient indirect algorithm for all-to-all communication on rings and 2-D square tori with bidirection channels is presented.The algorithms is faster than any previous indirect algorithms.The main items of the time complexity of the algorithm is 2^2/8 and p^3/2/8 on rings and 2-D tori respectively,both reaching the theoretical lower bound,where p is the number of processors.     

融合直接度量和间接度量的行人再识别

当前行人再识别的度量算法在计算相似性时主要依据两幅图像自身的判别信息(直接度量),较少依据与两幅图像相关的其它图像的判别信息(间接度量).针对此种情况,文中提出加权融合直接度量和间接度量的度量方法.首先提取图像的局部最大概率特征和突出性颜色名称特征,融合两者作为图像的最终特征.然后分别计算两幅图像的直接相似性和间接相似性,利用序列排序方法对数据库样本进行训练,得到权值参数,从而得到两幅图像的最终相似性.在Market-1501数据库和CUHK03数据库上的实验表明,融合后的度量识别能力明显高于单个度量的识别能力.     

Replica Exchange Light Transport

We solve the light transport problem by introducing a novel unbiased Monte Carlo algorithm called replica exchange light transport, inspired by the replica exchange Monte Carlo method in the fields of computational physics and statistical information processing. The replica exchange Monte Carlo method is a sampling technique whose operation resembles simulated annealing in optimization algorithms using a set of sampling distributions. We apply it to the solution of light transport integration by extending the probability density function of an integrand of the integration to a set of distributions. That set of distributions is composed of combinations of the path densities of different path generation types: uniform distributions in the integral domain, explicit and implicit paths in light (particle/photon) tracing, indirect paths in bidirectional path tracing, explicit and implicit paths in path tracing, and implicit caustics paths seen through specular surfaces including the delta function in path tracing. The replica‐exchange light transport algorithm generates a sequence of path samples from each distribution and samples the simultaneous distribution of those distributions as a stationary distribution by using the Markov chain Monte Carlo method. Then the algorithm combines the obtained path samples from each distribution using multiple importance sampling. We compare the images generated with our algorithm to those generated with bidirectional path tracing and Metropolis light transport based on the primary sample space. Our proposing algorithm has better convergence property than bidirectional path tracing and the Metropolis light transport, and it is easy to implement by extending the Metropolis light transport.     

小推力火星探测器发射时机搜索方法

利用微分进化(DE)算法对小推力火星探测器发射时机进行搜索.首先建立了动力学方程,推导出最优化模型,然后使用两种策略采用DE算法与间接法相结合的方式对火星探测器发射机会进行了搜索,最后进行了仿真分析.研究结果表明:使用DE算法结合间接法的方式能够搜索到最优的发射机会;同时,针对所采用的发动机模型,小推力火星探测器发射机...     

Research and performance evaluation of data replication technology in distributed storage systems

Replication is a key technology of distributed storage systems. In this paper, an indirect replication algorithm is proposed following the intrinsic characteristic of distributed storage systems and the peer-to-peer model. In the indirect replication algorithm, the data object is partitioned into several data blocks. These data blocks are encoded in order that there is data redundancy between data blocks. Comparing with the traditional replication algorithm, the indirect replication algorithm has less granularity of replication, less bandwidth and storage costs, and provides higher availability, durability, and security. The performance evaluation shows that the encoding and decoding times are proportional to the data size, and that the irregular cascade bipartite graphs are of great advantage in improving the success ratio of data recovery. Finally, if the number of data blocks used to recover the data object is larger than a certain value, the success ratio of data recovery approaches 100%.     

间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力研究

为了研究现有间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力,提出了一般形式的间接自适应 极点配置控制算法.分析了这种算法用于已知和未知系统时的跟踪能力,并分别给出了渐近 跟踪参考输出的充要条件.利用上述结果,可以对现有间接算法的跟踪能力进行逐一研究.研 究表明,现有间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力是有限的,它们至多能实现对一类参考 输出的渐近跟踪.     

发电机转子温度监测算法的研究与实现

大型发电机组中转子的温度是发电机运行的重要监视参数.研究了基于励磁电流的发电机转子温度间接测量算法,分析了相关因素及其物理方程.结合工厂试验数据,给出了发电机转子温度间接测量算法流程.利用DCS系统二层处理单元(PU)进行二次程序开发,实现循环迭代的复杂算法,通过人机界面监测显示转子的温度.实践证明,该算法在某核电新建工程中实现了基于DCS的发电机转子温度在线连续监测功能,应用效果良好.     

六相直线感应电机模糊间接矢量控制

针对直线电机运行于复杂环境条件下,系统建模准确度不高,参数难以整定的问题,提出了一种适用于六相直线感应电机的模糊间接矢量控制方法;在同步旋转坐标系下对六相直线电机建模,并阐述了间接矢量控制的原理;将模糊控制算法应用于间接矢量控制中的速度环,根据位移和速度的偏差直接模糊调节给定电磁力,使得参数的整定不再依赖准确的系统模型,且参数调节更为简单;通过对隶属函数分区和采用中心法清晰化,减小了模糊控制算法的计算量,从而能够满足实时计算的要求;将所提算法在数字信号处理器（DSP,digital signal processor） 中实现,并在半实物仿真平台上验证,结果表明所提算法投入后,位移和速度误差减小都超过了65%,能够实现电机速度和位移的准确控制,且通用性好。